小知识：国内外研究现状

１．３．１曼型干式煤气柜研究现状 

译自日本的《城市煤气工业》［６］比较完整地介绍了煤气工程设计。文中详细介绍了曼型干式煤气柜的构造、施工安装的程序和施工进度计划安排，并日本己有的煤气柜例，介绍了曼型干式煤气柜的抗风抗震设计，并推出了风压载荷作用下立柱内力计吴惠弼等Ｗ通过建立曼型干式气柜在内压和风压作用下的有限元模型，研巧其计算理论和方法，结果表明在内压作用下侧板呈柱面弯曲变形规律，并根据变形规律由板壳力学基本理论推导了侧壁板应力和挽度计算近似公式。在文献Ｗ的对煤气柜柜顶的研究中把柜顶巧架简化为了平面梁，并且忽略了柜顶板对结构受力产生的作用，仅７．１５９ｍｍ，这对于高度达８０米的钢架结构来说是非常小的，这一结论值得作进一步讨论。

侧壁板可Ｗ增大高度来节约钢材。周伟［Ｗ综合分析了煤气柜安装与施工操作过程中的误差给整体结构强度与安全运行带来的影响，并利用有限元方法，利用现有的接触理论计算方法求解接触压力，针煤气柜柜体导轨板与活塞间的接触应力做了较为细致的分析。这一结果对曼型气柜活塞曼型干式煤气柜研究现状译自日本的《城市煤气工业》［６］比较完整地介绍了煤气工程设计。文中详细介绍了曼型干式煤气柜的构造、施工安装的程序和施工进度计划安排，并日本己有的煤气柜为例，介绍了曼型干式煤气柜的抗风抗震设计，并推出了风压载荷作用下立柱内力计算公式。游理华、吴惠弼等Ｗ通过建立曼型干式气柜在内压和风压作用下的有限元模型，研巧其计算理论和方法，结果表明在内压作用下侧板呈柱面弯曲变形规律，并根据变形规

律由板壳力学基本理论推导了侧壁板应力和挽度计算近似公式。在文献Ｗ的对煤气柜柜顶的研究中把柜顶巧架简化为了平面梁，并且忽略了柜顶板对结构受力产生的作用，结论表明在风载作用下立柱最大弯矩位于立柱的顶端，且煤气柜柜顶的最大位移仅７．１５９ｍｍ，这对于高度达８０米的钢架结构来说是非常小的，这一结论值得作进一步讨论。

姜德进［９１在研究中认为在煤气压力的作用下可Ｗ把侧板按单向板考虑，在此假设的基础上对曼型煤气柜的侧板性能进行了研究，对煤气柜Ｌ型侧板简化为拉弯梁研究，通过建立梁烧曲线微分方程化ｗ＂＂－／Ｖｉ＝ｇ并求解，计算结果表明，按照该假设７ｍ系列的侧壁板可Ｗ增大高度来节约钢材。周伟［Ｗ综合分析了煤气柜安装与施工操作过程中的误差给整体结构强度与安全运行带来的影响，并利用有限元方法，利用现有的接触理论计算方法求解接触压力，针对煤气柜柜体导轨板与活塞间的接触应力做了较为细致的分析。这一结果对曼型气柜活塞

１．３．２钢结构日照温度场热应力分析研究现状钢结构因自然条件变化而引起的溫度效应可归纳为年温度效应和局部温度效应。年温度效应是指常年缓慢变化的年气温。局部温度效应…般指因日照福射强度、日照时间、构件方位、地形地貌、地理位置等因素的影响，使构件表面与内部因热传导和对流换热形成不均匀分布的温度场，导致构件结构产生温度次内力在西南交大桥梁与隧道工程学院的研究中，采用英国桥梁规范（ＢＳ－５４００）、中国公路桥涵设计通用规范（ＪＴＧＤ６０－２００４）和通过现场实测得出的温度梯度模式，用Ｍ瓜ＡＳ／Ｃｉｖｉｌ的梁单元对大跨径连续刚构桥进行模拟计算，分析其对桥梁应力和变形的影响。且还对主跨根部４０号梁单元使用ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ建立其板单元模型，用Ｍ瓜ＡＳＦＥＡ建立其实体单元模型，用实测温度梯度模式进行局部日照温差效应分析。文献乂吿入法为理论基础，探讨基于Ｅｃｏｔｅｃｔ日照温度场的分析方法，指出日照温度场各影响因素。研究发现整体升温的温度作用计算方法是有缺陷的，日照福射引起结构温度分布不均匀，只考虑年温差影响的工况并不能反映结构的实际情况，且仅考虑整体均匀升温不能反映结构最不利工况。虞崇钢在其硕±论文中研究了温度效应对建筑结构的影响，提出了＂室外综合温度ｒ／表征方法来描述太阳福射作用，用ＡＮＳＹＳ有限元程序进行计算并分析了温度作用的特点，用结构力学的方法分析了温度作用对箱体结构受力的影响，结合网壳结构特点用ＡＮＳＹＳ软件热分析功能计算出了网壳结构日照作用下温度场，分析了多种考虑温度工况作用下网壳结构的受力性能，对不同矢跨比下的影响也做了分析。刘树堂、龙期亮堪于ＡＳＨＲＡＥ晴空模型，采用ＡＮＳＹＳ的ＡＰＤＬ语言对箱型钢构件在夏至日日间的温度场进行了数值模拟，模拟中考虑了太阳福射强度、对流换热系数、构件表面太阳福射吸收系数等对构件温度

１．３．３焊接过程有限元研究现状

对于一些较简单的焊接结构，通过解析计算及应用经验公式，可较为准确地预测焊接残余应力与变形，但是对于复杂结构，目前比较有效的解决手段是借助于有限元分析等数值技术来进行焊接温度场、应力应变场及变形行为的预测。在国外，焊接领域的数值模拟从２０世纪６０年代就开始了较为广泛的研巧，但直到上世纪８０年代末、９０年代初才开始进行简单焊接接头的Ｈ维模拟。近２０年来，随着计算机水平的发展与有限元技术的进一步完善，数值模拟在焊接领域得到了快速的发展与应用。由于对变形场的模拟有赖于弹塑性理论的发展，并且比温度场模巧复杂得多，所起步较晚。有限元成功地用于弹塑性问题始于１９６０年。２０世纪７０年代初，日本的上田幸雄等提出了考虑材料力学性能与温度关系的焊接热弹塑性分析理论，在该理论的基础上动态焊接应力应变过程的分析成为可能。１９７３年，美国的陆ｂｂｉｔ和ＭａｒｃａＰ３第一次将有限元用于焊接领域残余应力的预测。他们将一个平板上的气体保护焊还原抽象化为一个轴对称的模型，采用解趙模型进行模拟，由于未考虑塑性加载历史影响及材料的性能随温度的变化，残余应力的预测结果精度较似＂１。瑞典的ＬＫａｒｌｓｓｏｎ等研巧了大板拼接的焊接变形和应力，并分析了焊缝前段间隙的变化，和定位焊对其造成的影响；并采用同样的方法对薄壁管子的焊接残余应力和变形进行了分析，提出了采用辅助热源的防止单面焊终端裂纹。加拿大的Ｊ．Ｇｏｌｄ沁等［２３］对从构件炫点到室温的焊接热应力进行了分析研究，得到了了各个温度段的本构方程：温度＞０．８倍烙点时为线粗塑性模型；温度从０．５￣０．８倍烙点时速率依赖性或粘弹塑性；在温度＜０．５倍烙点时速率不依赖性或弹塑性。在２０世纪９０年代Ｎａｓｓｔｒｕｍ分析了对Ｈ维和板壳联合的焊接模型［２４］。法国的Ｊ卫丄沈ｌｏｎｄ［２５耐相变时钢的塑形行为进行了理论和数值研巧，在上述研巧等基础上发展了ＳＹＳＷＥＬＤ软件，该软件可用于浑火、表面处理、焊接、热处理和铸造等过程的分析研巧。１９８０年，Ｕｅｄａ等ｐｙ人在模型中考虑了材料性能随温度的变化及变形过程中的材料硬化作用。１９８２年，Ａｒｇｙｒｉｓｈ等人【２７】建立了带賴合的粘弹塑性模型并计算了残余应力，结果证明了热力稱合对模拟结果的影响甚小。Ａｎｄｅｒｓｏｎ等人【２８蛹过对平面应力条件下的平板对接应力场进斤了数值模拟，并考虑材料性能随温度的变化及动态应变强化效应，并提出了对焊接变形进行Ｈ维模拟。在处理材料热物理性能随温度变化时，〇．Ｇｒｏｎｇ［２９］认为材料热物理参数随温度变化的问题一定程度上可Ｗ通过在特定温度范围内选择一个较合理的平均值来加Ｗ克服，而结晶潜热的影响可Ｗ通过调整电弧的热效率加考虑ＰＷ。