大型金属罐基础环梁开裂事故的理论分析及加固研究

位于广西南宁市某工业区内的4个大型液化罐在新建成不久后,调试注水期间,沿罐体基础环梁出现了大量的竖向裂缝,且钢罐与环梁发生了较大角度的翘曲变形,严重影响了企业的后续生产。为了研究此类工程事故发生的原因,通过现场检测获取液化罐与基础环梁的各项性能指标,分析了各罐环梁裂缝状况、混凝土的外观情况和强度以及储罐垂直度等宏观性能;并以具有代表性的1号罐为例,运用数值模拟技术以及传统理论方法进行5种工况组合下的承载力验算。研究结果表明：事故主要由两个方面的原因所致：①在地面标高以上部分的环梁承受其内填砂挤推而开裂;②环梁内填砂不密实,钢罐注水时引起底部钢板的挠曲变形从而挤推填砂,同时又由于施工质量存在缺陷引发罐体底部与环梁发生翘曲,翘曲变形又加大对填砂侧推,交互影响下使得环梁横截面的环向拉应力过大而产生竖向裂缝。最后提出了采取的加固方案,采用填砂法和外加预应力加固法综合加固基础环梁。研究成果可为同类工程的科学研究和设计提供参考。