管道支吊架理論極限載荷定義為與極限狀態(tài)相應(yīng)的載荷, 在極限狀態(tài)下載荷沒有任何增量而結(jié)構(gòu)的位移卻能無限地增加。該定義的前提假設(shè)是結(jié)構(gòu)由理想塑性材料制成且僅考慮小變形情況, 但由于材料的應(yīng)變硬化效應(yīng)和幾何的強化和弱化效應(yīng), 管道支吊架理想的極限載荷是很少發(fā)生。因此, 如何合理確定核電管道支吊架極限載荷是近年來工程師們十分關(guān)心的問題, 并且已經(jīng)提出了不少準(zhǔn)則。
零曲率準(zhǔn)則:
零曲率準(zhǔn)則建議管道支吊架理論極限載荷為相應(yīng)于載荷一位移曲線的零曲率條件dp/dw=0。, 即導(dǎo)致無限塑性流動的載荷。實際極限載荷Fc定義為與載荷一位移曲線或載荷一應(yīng)變曲線上的零曲率點相應(yīng)的載荷,。
兩倍彈性斜率準(zhǔn)則
兩倍彈性斜率準(zhǔn)則建議管道支吊架極限載荷F定義為實驗載荷一位移(應(yīng)變)曲線一兩倍彈性斜率線之交點所對應(yīng)的載荷值。如圖, 用最小二乘法擬合一條穿過彈性區(qū)中所測各點的線, 設(shè)此線與縱坐標(biāo)軸的夾角為，通過此線與橫坐標(biāo)的交點, 可作第二根直線 極限載荷線 , 其與縱坐標(biāo)的夾角為,并使=tan-1(2tan)。
除上述兩種管道支吊架極限載荷評判準(zhǔn)則外, 還有由save(4)建議的切線交點準(zhǔn)則、Schroeder(5)建議的塑性模量準(zhǔn)則、和Gerdeen(6)建議的塑性功等其他準(zhǔn)則。ASME和RCCM規(guī)范規(guī)定的核電管道支吊架極限載荷評判準(zhǔn)則為兩倍彈性斜率準(zhǔn)則。以上準(zhǔn)則既可采用管道支吊架載荷-位移曲線來確定極限載荷, 也可用載荷-應(yīng)變曲線來替代。
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