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风载荷和地震载荷是一种动载荷,即载荷大小、方向及作用点是随时间变化的,由于动载荷使塔器产生加速度并引起较大的惯性力,而使塔产生振动,在振动过程中,塔的位移和内力不仅与自身的几何尺寸有关,而且与塔的自身动力特性(即自振周期、振型,载荷的变化规律)相关。自支承的塔,可将简化为一底部固定,顶端自由的悬臂梁,其振动型式为剪切振动、弯曲振动、或剪、弯联合作用的振动,究竟是那种振动型式,主要取决于塔的长细比(H/D);
 
 
当 H/D≤5 塔的振动以剪切振动为主
 
 
5<H/D≤10弯、剪联合作用
 
 
 H/D>10  弯曲振动为主
 
 
      JB4710标准排除了H/D<5的剪切振动,同时忽略5<H/D≤10的剪切分量的影响,即塔的风载、地震计算仅考虑弯曲振动。其理由:
 
 
a、  简化地震计算及自振周期计算,即一端自由一端固         定的悬臂梁,做平面弯曲振动。
 
 
b、         经振动的动力分析,由于有剪切变形,使构件刚度降低,自振周期偏大,所以在地震反应谱中的地震影响系数偏低,因此,水平地震力较低,但由于忽略了剪切变形的影响,计算时,自振周期比实际值小,从反应谱曲线 T↓,α↑,F地↑,M地震弯矩较考虑剪切变形时要大,因此在工程设计设计上趋于保守,是安全可行的。
 
 
标准中地震载荷和风载荷计算公式,是以塔的地震载荷和风载荷作用下产生弯曲震动为主给出的,因此JB4710规定了H/D>5的使用范围。
 
 
一、      设计基础
 
 
             定义
 
 
a、压力:除注明外,均指表压力。
 
 
b、工作压力:在正常工作时,容器顶部可能达到的压力。
 
 
c、设计压力:设定的容器顶部的最高工作压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
 
 
d、计算压力:在相应的设计温度下,用以确定元件厚度的压力。
 
 
e、设计温度:在正常工作情况下,设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。
 
 
             设计压力的确定
 
 
JB4710规定,,。即无论工作压力大小均属于压力容器范畴,塔的设计、选材、制造与检验都必须遵守GB150的规定。
 
 
对于工作压力是常压,且是密闭不与大气相通的塔器,,而直接与大气相通的常压塔器,设计压力取常压。
 
 
   ,指出了在确定容器设计压力时,应考虑的问题。
 
 
   SH3074-95《石油化工钢制压力容器》和HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》对设计压力的确定作了详细的规定。
 
 
   当工程设计中另有规定时,其设计压力按有关规定执行。
 
 
   对于真空塔器,按承受外压设计,当装有安全泄放装置(真空泄放阀)。、;.
 
 
(或称法兰当量计算压力):
 
 
当塔体采用设备法兰连接时,法兰除承受内(外)压外,还承受塔自重,风载荷、地震载荷、偏心载荷或管道推力等引起的轴向力和力矩,所以应将法兰所承受的轴向力、力矩(弯矩)连同塔的内压力折合成一个当量设计压力,在选用标准设备法兰的压力等级或非标准法兰的设计压力时应不小于法兰当量设计压力。
 
 
 
 
    M-外力矩(法兰面处的最大力矩)
 
 
    F-轴向外载荷(拉力)
 
 
    DG-垫片压紧力作用中心圆直径
 
 
    P-设计内压力
 
 
 
 
 
计算压力
 
 
   在相应的设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力,当静压力小于5% 设计压力时