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由于承載筒體通過上、下法蘭與加載油缸和底座相連，筒體內(nèi)壁受到來自試驗土體的均勻地壓作用，筒體的兩端部受到上、下連接法蘭的軸向拉應(yīng)力，此時筒體處于復(fù)雜的三向應(yīng)力狀態(tài)，如圖所示,如果將實際的承載筒體簡化成彈性厚壁圓筒，即以圖所示的結(jié)構(gòu)來確定壁厚，則沒有考慮肋板的作用，計算的筒體厚度較大，成本較高，只能作為筒體厚度的粗略估算。
實際承載筒體的結(jié)構(gòu)如圖所示，為了優(yōu)化筒體結(jié)構(gòu)，設(shè)計時在其外圍布置密集的縱橫向肋板，以減小筒體壁厚，增加筒體強(qiáng)度和剛度。由于肋板在作用方向的抗彎剛度較大，肋板通常設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)，將肋板隔開的單元定義為肋格單元，各肋格單元的受力情況相同。將肋格單元簡化為四周固定的圓柱形塊殼計算較為復(fù)雜，由于承載筒體內(nèi)徑較大，達(dá)1.6m，每個肋格單元的大小相對于整個承載筒體的曲率半徑而言相對較小，為簡化計算，根據(jù)彈性力學(xué)的原理，可將每個曲面單元展開，簡化為四邊固定的矩形平面彈性薄板進(jìn)行計算。薄板法線方向的受力取為承載筒體內(nèi)壁曲面上的徑向應(yīng)力，即取承載筒體上最大的肋格單元作為研究對象。按肋板的布置情況(按設(shè)計參數(shù)確定)，取a=0.285m、b=0.325m。承載筒體的肋格單元承受垂直于XY平面的均勻載荷σ=13MPa。
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