用PVELITE做间接空冷埋地水箱的应力分析

杜守亮

摘 要：与普通水箱相比。埋地水箱结构复杂受力因素多，很难手工精确计算，在解决埋地水箱外压计算和建模难题后。采用PVELITE软件进行应力计算，能够准确计算出水箱的强度，为埋地水箱合理化设计提供保障。

关键词：间接空冷；地下水箱；应力分析；PVELITE

中图分类号：TG172.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0051-02

埋地水箱是间接空冷系统必备的大型容器，埋在冻土层以下土壤里，受到土壤的作用力，因此地下水箱的设计不仅要考虑内压、还要考虑土壤施加的外压。PVELITE软件基于容器设计标准，采用Zick分析方法，具有图形数字界面、操作简单易行的特点，能够对容器的外压壳体壁厚和加强圈进行计算，能够对筒体、封头、加强圈、管口、法兰提供详细分析，输出完整的应力分析报告。

1 确定埋地水箱外压

应用PVELITE软件计算分析地下水箱应力，首先要确定水箱的外压。如果把广阔的连续的土壤看成一种密度均匀的物质，那么根据弹性理论，在连续均匀的物体内，任一点的垂直面和水平面上只有垂直应力pv（这个应力是在重力作用下产生的），没有切应力。此时的应力大小等于土壤密度和土壤深度的乘积（pv=р*H）。当水箱埋入土壤中时，水箱在土壤重力作用下会产生侧向力，在竖直面内沿水平方向分布，属于衍生力，记作ph，参见文献[1]。ph=K*pv，K代表土壤系数，不同土壤取值不一样，碎石土系数取0.18-0.25，沙土系数取0.25-0.33，黏土系数取0.33-0.42。

水箱半径为R，以圆心为坐标原点，水箱表面任意某点A的外压记作p，p方向指向原点。……