ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ КАРКАСНИХ ПОКРІВЕЛЬ ВЕРТИКАЛЬНИХ СТАЛЕВИХ РЕЗЕРВУАРІВ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2707-3068-2025-29-121-129Ключові слова:
напружено-деформований стан, вертикальний циліндричний резервуар, покрівля, скінченно-елементна модельАнотація
У статті представлено результати чисельного моделювання та розрахунку напружено-деформованого стану для двох варіантів каркасних покрівель вертикальних циліндричних резервуарів з конічною та сферичною геометрією. Проведено порівняльний аналіз ефективності різних конструктивних рішень: з урахуванням та без урахування листового настилу у скінченно-елементних моделях. Встановлено, що спрощення розрахункових схем без моделювання настилу призводить до суттєвого завищення внутрішніх зусиль і деформацій в елементах каркасу. Визначено критичні фактори для основних несучих елементів залежно від діаметра резервуара, що в подальшому дозволяє обґрунтувати вибір типу покрівлі та раціональних конструктивних рішень для підвищення надійності та ефективності сталевих резервуарів. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення методики інженерного розрахунку та оптимізації конструктивних схем каркасних покрівель при проєктуванні резервуарів великого діаметра.
Посилання
1. Ефективні конструктивно-технологічні рішення об’єктів зберігання нафти і нафтопродуктів у складних інженерно-геологічних умовах: Монографія / В.О. Онищенко, Ю.Л. Винников, М.Л. Зоценко та ін. Полтава: ФОП Пусан А.Ф., 2019. 233 с.
2. Стороженко Л.І., Махінько А.В. Сталеві циліндричні резервуари: навч. посібник. Полтава: ПолтНТУ, 2012. 213 с.
3. Махінько А.В., Махінько Н.О. Сталеві ємносі для зберігання зерна. К.: Сталь, 2021.
4. Burgos C.A., Batista-Abreu J.C., Calabrо, H.D., Jaca R.C., Godoy L.A. 2015 Buckling estimates for oil storage tanks: Effect of simplified modeling of the roof and wind girder. Thin-Walled Structures. Vol. 91. P.29-37.
5. Lu S., Wang W. 2012 Dynamic response of fixed-roof oil-storage tank structure under blast loading. Journal of Southeast University (English Edition). Vol. 28, Issue 1, P. 58-63.
6. Sun X., Liu Y., Wang J., Cen Z. 2008 Stress and deflection analyses of floating roofs based on a load-modifying method. International Journal of Pressure Vessels. Vol. 85, Issue 10. P. 728-738.
7. Rasiulis K., Šapalas A., Vadluga R., Samofalov M. 2006 Stress/strain state investigations for extreme points of thin wall cylindrical tanks. Journal of Constructional Steel Research. Vol. 62, Issue 12, P. 1232-1237.
8. Zeybek Ö., Topkaya C., Rotter J.M. 2015 Strength and stiffness requirements for intermediate ring stiffeners on discretely supported cylindrical shells. Thin-Walled Structures. Vol. 96. P. 64-74.
9. Makhinko A., Makhinko N., Karpov V., Krayushkina K., Kordun O. 2024 New Sustainable and Economical Tank Shapes for the Oil and Gas Transport Infrastructure of Ukraine. Lecture Notes in Intelligent Transportation and Infrastructure. Vol. Part F2296. P. 379-385
10. Lopes M., Soeiro F., Silva J. G. 2024 Assessment of the dynamic structural behaviour of storage steel tanks. Journal of Constructional Steel Research. Vol. 221. 108936.
11. Tomoviс R., Dizdar S., Isiс S., Tuka S., Karabegoviс I. 2021. FEM analysis of inspection manhole on large steel tanks. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. Vol. 235, Issue 4, P. 1235-1247.
12. Chiang Y-C., Guzey S. 2019 Dynamic analysis of aboveground open-top steel tanks subjected to wind loading. Engineering StructuresVolume 198. 109496.
13. Kildashti K., Mirzadeh N., Samali B. 2017 Seismic vulnerability assessment of a case study anchored liquid storage tank by considering fixed and flexible base restraints. Thin-Walled Structures. Vol.123, P. 382-394.
14. Elansary A., El D.A. 2024 Seismic analysis of liquid storage composite conical tanks. Engineering Structures, Vol. 159. P 128- 140.
15. ДСТУ Б В.2.6-183:2011 Резервуари вертикальні циліндричні сталеві для нафти та нафтопродуктів. Загальні технічні умови. К.: Мінрегіон України, 2012. 87 с.
+38 (067) 962-83-55
