本發(fā)明公開(kāi)了一種在組合載荷作用下應(yīng)用極限塑性載荷分析的方法，所述方法包括：計(jì)算待分析結(jié)構(gòu)在若干種單一載荷作用下的極限載荷和塑性崩塌載荷；將計(jì)算獲取的極限載荷和塑性崩塌載荷作為待分析結(jié)構(gòu)極限塑性載荷分析的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)；擬合得到待分析結(jié)構(gòu)在組合載荷作用下的極限載荷公式和塑性崩塌載荷公式；獲得待分析結(jié)構(gòu)在組合載荷作用下的極限載荷和塑性崩塌載荷下包絡(luò)公式；對(duì)待分析結(jié)構(gòu)所受的實(shí)際載荷進(jìn)行評(píng)定；實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在組合載荷作用下的極限塑性載荷分析方法，對(duì)于組合載荷作用下結(jié)構(gòu)的極限塑性載荷的研究具有重要的工程意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核級(jí)設(shè)備和管道的極限塑性載荷分析領(lǐng)域，具體地，涉及一種在組合載荷作用下應(yīng)用極限塑性載荷分析的方法。

背景技術(shù)

在核電廠核級(jí)設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)中，目前大部分采用分析設(shè)計(jì)法。分析設(shè)計(jì)法的主要目的是防止結(jié)構(gòu)塑性崩塌，主要分析方法包括彈性應(yīng)力分析法和極限塑性載荷分析法。相對(duì)于彈性應(yīng)力分析法，極限塑性載荷分析法無(wú)需對(duì)應(yīng)力進(jìn)行分類(lèi)，且在某些情況下較彈性應(yīng)力分析法有更高的限值，因此，在彈性應(yīng)力分析法無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范的評(píng)定準(zhǔn)則時(shí)，可以采用極限塑性載荷分析法取代彈性應(yīng)力分析法的分析及評(píng)定。

在力學(xué)的分析設(shè)計(jì)中，通常包括壓力、機(jī)械外載等多種載荷的共同作用，而RCC-M規(guī)范和ASME規(guī)范，僅給出結(jié)構(gòu)在單一載荷作用下的極限塑性載荷分析方法。并未給出組合載荷作用下的極限塑性載荷分析方法，目前極限塑性載荷分析分析方法具有局限性，并未得到更廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種在組合載荷作用下應(yīng)用極限塑性載荷分析的方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在組合載荷作用下的極限塑性載荷分析方法，對(duì)于組合載荷作用下結(jié)構(gòu)的極限塑性載荷的研究具有重要的工程意義。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N在組合載荷作用下應(yīng)用極限塑性載荷分析的方法，所述方法包括：

計(jì)算待分析結(jié)構(gòu)在若干種單一載荷作用下的極限載荷和塑性崩塌載荷；

將計(jì)算獲取的極限載荷和塑性崩塌載荷作為待分析結(jié)構(gòu)極限塑性載荷分析的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)；

令為標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷，為標(biāo)準(zhǔn)化塑性崩塌載荷；F_L為極限載荷，F(xiàn)_P為塑性崩塌載荷，F(xiàn)為待分析結(jié)構(gòu)所受到的實(shí)際載荷；

分析預(yù)設(shè)因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷和塑性崩塌載荷之間關(guān)系的影響，預(yù)設(shè)因素包括：載荷的加載歷史、待分析結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、待分析結(jié)構(gòu)的材料性能、待分析結(jié)構(gòu)受到的不同類(lèi)型載荷之間的組合(如壓力與彎矩，壓力與扭矩等不同載荷類(lèi)型的組合)；

若預(yù)設(shè)因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷和塑性崩塌載荷之間關(guān)系均沒(méi)有影響，(此處，由于一個(gè)載荷組合中有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷和塑性崩塌載荷，如標(biāo)準(zhǔn)化極限內(nèi)壓和標(biāo)準(zhǔn)化極限彎矩等，以及標(biāo)準(zhǔn)化塑性崩塌內(nèi)壓和標(biāo)準(zhǔn)化塑性崩塌彎矩等，這里分析的是預(yù)設(shè)因素分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷和塑性崩塌載荷的影響，即，標(biāo)準(zhǔn)化極限內(nèi)壓和標(biāo)準(zhǔn)化極限彎矩之間的關(guān)系，以及標(biāo)準(zhǔn)化塑性崩塌內(nèi)壓和標(biāo)準(zhǔn)化塑性崩塌彎矩之間的關(guān)系)則擬合得到待分析結(jié)構(gòu)在某一種特定的組合載荷(此處組合載荷指的是某一種特定的載荷組合，而前面預(yù)設(shè)因素中提到的載荷組合指的是不同的載荷組合對(duì)結(jié)構(gòu)的影響)作用下的極限載荷公式和塑性崩塌載荷公式；

若預(yù)設(shè)因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化極限載荷和塑性崩塌載荷之間關(guān)系有影響，則獲得待分析結(jié)構(gòu)在組合載荷作用下的極限載荷和塑性崩塌載荷下包絡(luò)公式(有的結(jié)構(gòu)可以得到確定的極限載荷公式和塑性崩塌載荷公式，而有的結(jié)構(gòu)無(wú)法得到確定的極限載荷公式和塑性崩塌載荷公式，但可以得到包絡(luò)公式用于分析)；

對(duì)待分析結(jié)構(gòu)所受的實(shí)際載荷進(jìn)行評(píng)定，將待分析結(jié)構(gòu)的實(shí)際載荷代入待分析結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的極限載荷公式和塑性崩塌載荷公式或極限載荷和塑性崩塌載荷下包絡(luò)公式進(jìn)行計(jì)算，基于計(jì)算結(jié)果判斷待分析結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足要求。

優(yōu)選的，采用有限元法計(jì)算待分析結(jié)構(gòu)在若干種單一載荷作用下的極限載荷和塑性崩塌載荷，具體過(guò)程如下：