Расчет несущей способности стенки резервуара в Ansys
Задача
Выполнить расчет несущей способности стенки резервуара с номинальным объемом 10000 м3 после ремонта с учетом фактических отклонений стенки по результатам замеров.

Оболочечная модель стенки резервуара РВС-10000 из элементов типа SHELL63

Перемещения стенки от действия эксплуатационных нагрузок
Решение
Для проверки несущей способности стенки резервуара требуются расчеты уторного узла резервуара, устойчивости и циклической прочности стенки резервуара. Проверка прочности и устойчивости стенки резервуара выполнена по методике предельных состояний в соответствии ГОСТ 31385-2016.
В процессе строительства и в течение расчетного срока службы резервуар должен выдерживать заданные при проектировании нагрузки и воздействия. Классификация, нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий, а также учет их неблагоприятных сочетаний осуществляется исходя из климатических и сейсмических условий, а также технологических особенностей эксплуатации резервуара и в соответствии с СП 20.13330.2016 (Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»).
К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров.
К временным длительным нагрузкам относятся:
- нагрузка от веса стационарного оборудования;
- гидростатическое давление хранимого продукта;
- избыточное внутреннее давление или относительное разряжение в газовом пространстве;
- снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением; нагрузка от веса теплоизоляции;
- температурные воздействия; воздействия от деформаций основания.
К временным кратковременным нагрузкам относятся:
- ветровые нагрузки; снеговые нагрузки с полным нормативным значением;
- нагрузки от веса людей, инструментов, ремонтных материалов;
- нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже конструкций резервуара.
Расчет уторного узла выполнен с использованием решателя Ansys Mechanical. При разработке оболочечной модели стенки и окрайка днища резервуара использовался элемент упругой оболочки SHELL63, обладающий мембранной и изгибной жесткостями. Элемент SHELL63 рекомендуется применять при расчетах искривленных оболочек при незначительном искривлении формы элементов.
Результаты расчетов циклической прочности стенки рассматривались в зоне с первого по пятый пояс стенки по высоте, поскольку эта зона наиболее чувствительна к циклической нагрузке от налива и слива продукта. В основу расчета циклической прочности был положен деформационный критерий малоциклового разрушения, используемый при расчете конструкций с повышенными требованиями к безопасной эксплуатации.
Результат
Результатом работы является заключение о несущей способности стенки и окрайки днища резервуара, оценка работоспособности стенки в течение расчетного срока эксплуатации и разработка комплекса мероприятий для обеспечения ее несущей способности.