地震载荷如何考虑alt-occ? - CAESAR II管道应力分析软件 - 鹰图技术 - Powered by Discuz!
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[求助] 地震载荷如何考虑alt-occ?

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   发表于 2021-8-9 09:26:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位好:
      请教一个问题。
      现在caesar2019等版本推荐工况中已经自动出现alt-sus工况了。是不是有地震载荷时都需要考虑alt-occ?
       比如我已经定义U1=X方向0.3g,U2=X方向-0.3g,U3=Z方向0.3g,U4=Z方向-0.3g,操作温度T1,操作压力T2。
      在用户指南第666页看到了示例,但是没有具体工况组合,无法理解。按照这个表明,我尝试编辑了一下工况(仅以U1为例)
       L1:W+T1+P1            OPE
       L2: W+P1                  ALT-SUS
       L3:W+P1                     SUS
       L4:W+T1+P1+U1        OPE
       L5:W+T1+P1+U1         ALT-OCC 此工况只提到使用L4操作工况的支架配置,但具体怎么编辑不懂
       L6: L1-L3          EXP
       L7: L2,L3          USU     使用max算法。但是实际中一般都是L2更大。一般都不编辑这一条。
      L7: L2+L5          OCC      使用scalar算法。
请各位指导一下是都正确?
另外假如算出来u1对应的alt-occ为L5,U3对应的alt-occ为L15。是否还需要增加L16=L5+L15,采用SRSS算法,以便考虑地震加速度为与X轴45°时。
谢谢大家。


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发表于 2021-8-11 12:48:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 鹰图-程俊丰 于 2021-8-11 13:13 编辑

要理解这个问题,首先应该搞清楚在传统的工况组合中,为什么要用减法先去得到一个偶然荷载对系统的作用,然后再用这个纯粹的偶然荷载去和持续工况进行叠加来校核偶然应力。如下图所示:

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发表于 2021-8-11 13:32:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 鹰图-程俊丰 于 2021-8-11 13:36 编辑

这里的主要原因是风载等偶然荷载是作用在一个非线性的系统上,管道上的非线性因素很多,比如:带间隙的支架、单向支架、摩擦等等。
CAESAR II软件并不能直接求解一个非线性的模型,软件需要通过反复迭代计算来确定非线性支架的实际状态,比如我们确定一个承重架如果脱空了,那么软件会该点处没有支撑,而如果该点未脱空,则假定该点为一个线性的Y或Z向支撑。每一个SUS或OPE工况在求解时都会进行这个支架线性化过程,求解完成后,当前支架的线性化状态也就确认了。两个工况相减可以准确得到施加偶然荷载后,系统相应的变化情况,这一变化完全由风载导致,为风载的真实作用效果。而如果我们单独建立一个仅包含偶然荷载的WIN1工况,那么软件将会仅基于WIN1的荷载来(线性化)处理软件的非线性边界条件,因为系统并不会单独仅承受风载使用,所以这种得到的线性化支架状态可能并不真实,所以得到的结果可能会和实际存在差异。
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发表于 2021-8-11 13:45:27 | 显示全部楼层
软件为什么会引入Alt-SUS工况呢?这主要是为了响应2014版B31.3 para. 319.2.3(b)中的规定(见下图红框所述),规范要求我们考虑所有工况下的持续荷载,这些持续荷载的最大值将会被用来计算二次应力的许用值。

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发表于 2021-8-11 13:53:06 | 显示全部楼层
在每个OPE工况下,如果指定有SUS工况,则其后面的Alt-SUS列将变为可勾选状态,勾选后,软件会将OPE工况计算得到的刚度矩阵直接传递给该SUS工况,即将OPE的支架状态传递给Alt-SUS工况。
之后在SUS工况的计算中,就无需进行迭代计算了,软件直接用继承得到的线性刚度矩阵和外载来求解系统响应。

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发表于 2021-8-11 13:59:54 | 显示全部楼层
Alt-SUS工况除了可以用作求解二次应力许用值外,还可以被用来求解校核热态持续应力。
注意:持续应力是由W和P等持续荷载导致的,超标会导致系统的垮塌失效。这种持续荷载的作用效果会持续存在于管道的所有工作状态中。我们之前定义的W+P(SUS)只能校核冷态下的持续应力情况,但是当管道进入工作态,部分支架出现脱空或失效的情况下,持续荷载导致的持续应力是否仍满足要求呢?
这里通过Alt-SUS工况就能很好处理这个问题,因为Alt-SUS工况的支架状态就是直接从OPE工况中继承得到。
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发表于 2021-8-11 15:12:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 鹰图-程俊丰 于 2021-8-11 15:16 编辑

最后说下Alt-OCC,Alt-OCC并不是一个规范要求的求解项,它是Alt-SUS的一个引申应用。如果理解了Alt-SUS的工作原理,那么Alt-OCC的用法也就基本没问题了,见下图,之后就可以根据自身需求来组合校核工况了。

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