極限載荷分析方法的實踐與討論

趙騫，呂春磊，劉玉華

（蘭州蘭石重型裝備股份有限公司 青島設計部，山東 青島 266520）

近年來，壓力容器應力分析應用日益普遍化。GB/T 150—2011[1]直接引入了局部結構應力分析和評定的相關要求，這一變化更促進了分析設計的應用。面對復雜的實際問題，以應力分類法為主導的分析設計往往被作為主要的設計方法。然而，應力分類法仍存在一些不確定的情況，這在相關的標準規范及研究成果中都有提及[2-6]。作為應力分類法的代替，塑性分析方法越來越受到人們的重視。設計工作中常將極限載荷分析方法作為應力分類方法的一種很好的驗證和補充。在ASME Ⅷ-2[6]中明確提出“對于應力分類可能產生模糊、不明確結果的情況，推薦采用極限載荷或彈塑性分析方法”。王小敏[2]等提出以極限載荷法與彈性安定性控制（解決安定問題）相結合的設計思路。該模式既保證了設計的安全經濟，又兼顧了計算成本（時間和效率）。本文就實際工作中應用極限載荷分析時遇到的一些問題進行闡述和分析，重點討論了采用等效Mises 屈服極限方法的適用性。

1 國內的現狀及遇到的問題

我國的分析設計標準JB 4732—1995[7]給出了“非彈性”相關的名詞術語，包括“塑性分析”、“極限分析”、“極限載荷”等，并對上述名詞進行了解釋；JB 4732—1995 中5.4 條“塑性分析的運用”中指出“若給定載荷不超過結構塑性極限載荷的2/3，則在結構具體部位上不需要滿足一次應力的限制要求”。以上內容為我國壓力容器設計中極限載荷分析的應用提供了標準支撐?！?br>