潘立程等：考虑受力蒙皮作用的除尘器壳体墙板的承载性能 ·1341· 0.18F(a 0.22b) 0.16 0.20f 0.14 &018 0.16 0.12 0.14 0.10 0.12 0.08 0.10 0.06 ◆W-3600mm 0.08 ◆W-3600mm 0.04 ●W=5130mm 0.06 ,W=5130mm 0.02 ◆W-5800mm 0.04 +W-5800mm 0.02 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 立柱受载水平，P。P。 立柱受载水平，P。JP 图11墙板宽度对墙板承载能力的影响.(a)模型组1：(b)模型组2 Fig.11 Influence of wall width on wall bearing capacity:(a)structure model series 1:(b)structure model series2 0.130 0.135 0.125 (a) 0.120 .0.130 50.115 0.125 30.110 装a105 0.120 +d=2000mm ◆de1600mm 0.100 。d-3000mm 0.115 。d-3200mm 0.095 +d=4000mm 0.110 d-4800mm 聾0.090 0.105 0.085 0.08 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 0.1006 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 立柱受载水平，PP 立柱受载水平，PP 图12立柱横向支撑间距对墙板承载能力的影响.(a)模型组1：()模型组2 Fig.12 Influence of column brace spacing on wall bearing capacity:(a)structure model series 1:(b)structure model series 2 减小立柱计算长度，立柱横向支撑间距增大，立柱稳定 立柱分担荷载较少，为立柱提供的抑制失稳变形发展 性会降低.当立柱受载水平较低时，立柱上应力较小， 的约束相对较弱，这样墙板在与立柱连接边受到的荷 柱顶施加的荷载并不会引起立柱失稳，立柱作用主要 载作用相对就小，其顶端承担荷载的能力得以提高 是作为刚性边界支持墙板承载，因此改变横向支撑间 0.130 0.1254 距对于整个结构体系中立柱的承载性能基本无影响， 0.1204 继而对墙板承载力影响较小.当立柱受载水平较高 0.115 时，立柱上应力水平高，立柱会向墙板传递荷载：加载 0.110 0.105 后期立柱会发生失稳，立柱需要由墙板提供侧向约束. 每0.100 +H 194 mmx150 mmx6 mmx9 mm 0.095 因此，增大立柱横向支撑间距，立柱自身稳定性变差， 0.090 。H200mmx200mmx×8mm×12mm *H 294 mmx200 mmx8 mmx12 mm 更早发生失稳，立柱上施加的荷载更早更多地传递到 0085 0.080 墙板，且墙板会对立柱提供更多约束以限制其失稳变 0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 形，这造成墙板在与立柱连接边承担更多荷载，墙板的 立柱受载水平，PP 边界也弱化，使墙板承载能力降低 图13立柱截面尺寸对墙板承载力的影响 3.5立柱截面尺寸的影响 Fig.13 Influence of column section size on wall bearing capacity 对于不同截面立柱，模型组1墙板承载力随立柱 4 受载水平的变化曲线如图13所示.由图可见，尽管曲 结论 线在部分区段有相交，但总体而言，在相等的立柱受载 (1)墙板发生关于中间立柱反对称的初始变形是 水平时，立柱截面尺寸增大，立柱抗弯抗扭刚度增大， 较为不利的初始缺陷形式：墙板与立柱连接边的焊接 墙板承载力因之而增加.在立柱受载水平较低时，立 残余应力对墙板承载能力产生有利影响， 柱截面刚度越大，对墙板的变形约束作用越强，且为墙 (2)立柱受载水平较低时，墙板因受剪屈服而破 板分担荷载的能力也越强，因此墙板的承载能力越高 坏：立柱受载水平中等时，墙板因同时发生受剪屈服和 当立柱受载水平较高时，由于立柱计算长度不变，立柱 受压屈服而破坏：立柱受载水平较高时，墙板因受压屈 截面刚度越大，立柱稳定性越好，到加载后期，墙板为 服而破坏潘立程等: 考虑受力蒙皮作用的除尘器壳体墙板的承载性能 图 11 墙板宽度对墙板承载能力的影响 . ( a) 模型组 1; ( b) 模型组 2 Fig． 11 Influence of wall width on wall bearing capacity: ( a) structure model series 1; ( b) structure model series 2 图 12 立柱横向支撑间距对墙板承载能力的影响 . ( a) 模型组 1; ( b) 模型组 2 Fig． 12 Influence of column brace spacing on wall bearing capacity: ( a) structure model series 1; ( b) structure model series 2 减小立柱计算长度，立柱横向支撑间距增大，立柱稳定 性会降低． 当立柱受载水平较低时，立柱上应力较小， 柱顶施加的荷载并不会引起立柱失稳，立柱作用主要 是作为刚性边界支持墙板承载，因此改变横向支撑间 距对于整个结构体系中立柱的承载性能基本无影响， 继而对墙板承载力影响较小． 当立柱受载水平较高 时，立柱上应力水平高，立柱会向墙板传递荷载; 加载 后期立柱会发生失稳，立柱需要由墙板提供侧向约束． 因此，增大立柱横向支撑间距，立柱自身稳定性变差， 更早发生失稳，立柱上施加的荷载更早更多地传递到 墙板，且墙板会对立柱提供更多约束以限制其失稳变 形，这造成墙板在与立柱连接边承担更多荷载，墙板的 边界也弱化，使墙板承载能力降低． 3. 5 立柱截面尺寸的影响 对于不同截面立柱，模型组 1 墙板承载力随立柱 受载水平的变化曲线如图 13 所示． 由图可见，尽管曲 线在部分区段有相交，但总体而言，在相等的立柱受载 水平时，立柱截面尺寸增大，立柱抗弯抗扭刚度增大， 墙板承载力因之而增加． 在立柱受载水平较低时，立 柱截面刚度越大，对墙板的变形约束作用越强，且为墙 板分担荷载的能力也越强，因此墙板的承载能力越高． 当立柱受载水平较高时，由于立柱计算长度不变，立柱 截面刚度越大，立柱稳定性越好，到加载后期，墙板为 立柱分担荷载较少，为立柱提供的抑制失稳变形发展 的约束相对较弱，这样墙板在与立柱连接边受到的荷 载作用相对就小，其顶端承担荷载的能力得以提高． 图 13 立柱截面尺寸对墙板承载力的影响 Fig． 13 Influence of column section size on wall bearing capacity 4 结论 ( 1) 墙板发生关于中间立柱反对称的初始变形是 较为不利的初始缺陷形式; 墙板与立柱连接边的焊接 残余应力对墙板承载能力产生有利影响． ( 2) 立柱受载水平较低时，墙板因受剪屈服而破 坏; 立柱受载水平中等时，墙板因同时发生受剪屈服和 受压屈服而破坏; 立柱受载水平较高时，墙板因受压屈 服而破坏． ·1341·