如何设计附加荷载和局部荷载？

通常容器除受压力载荷外，还受到诸如风载荷、地震载荷、雪载荷以及容器自重及盛装物料的重力载荷等附加载荷的作用。在一些情况下这些非压力载荷可能成为设计的控制性条件，因此需要考虑这类附加载荷的影响及其设计方法。我们将此类附加载荷称为“总体载荷”，以明确区分下面要讨论到的“局部载荷”。

容器还需要考虑各种形式的支座对容器的反作用力，以及通过连接管道对容器所引起的附加作用力。这些局部载荷对壳体所引起的局部应力在某些情况下，例如薄壁大型容器或者支座、接管对容器的按触面甚小等情况下可以达到很大的数值。而这些高应力区往往是导致容器失效主要原因，所以在设计中应予以特别重视。

各国压力容器规范都要求对上述两类载荷（总体载荷和局部载荷）给予考虑。如GB 150之3.5.4指出了设计中应该充分考虑的各种载荷，ASMEⅧ-1之UG-22、EN13445-3之5.3及ASMEⅧ-2之4.1.5也有类似要求。

对于总体载荷，其对壳体所引起的附加应力计算都可以由简单的材料力学方法导得，所复杂者仅是对地震载荷或风载荷的计算，所以GB 150及ASMEⅧ-1没有直接给出明确的设计规则。但在和GB 150相配套的JB/T 4710《钢制塔式容器》和JB/T 4731《钢制卧式容器》中有相应的设计规定，其中主要的也就是地震载荷或风载荷的计算；对于ASMEⅧ-1参考文献[33]则提及，涉及这些附加载荷时，可以按照ANSI A58.1或UBC等标准进行地震载荷或风载荷的计算。EN 13445-3只是在其16.14节中给出了针对圆柱壳总体载荷的校核程序。ASMEⅧ-2之4.3.10则给出了球壳、圆柱壳、锥壳、锥壳与圆柱壳过渡连接处承受总体载荷的校核程序，二者都是在已知外加载荷条件下各元件的应力计算，都未涉及地震载荷或风载荷的计算。(www.xing528.com)

对于局部载荷，GB 150没有给出明确的设计规则及设计建议。ASMEⅧ-1通过非规定性附录G关于管道的反作用力和容器支座及附件的设计建议，定性地分析了支座对壳体的作用，并对支座、附件及管道反力的设计提出了指导性的参考文献，其中主要包括美国焊接研究学会（Welding Research Council）第107公报、第198公报、第297公报，以及原英国标准BS 5500（现为PD 5500）。EN 13445-3第16章专门讨论了附加非压力载荷的设计规则。和ASMEⅧ-1类似ASMEⅧ-2之4.5.15对壳体和成型封头上由接管外载荷引起的局部应力也提出了指导性的参考文献——美国焊接研究学会第107公报和第297公报。

本章旨在介绍各国压力容器规范对内压元件在附加总体载荷下的设计方法，以及球壳（包括碟形和椭圆形封头）和圆筒在各种局部载荷作用下的设计方法或局部应力计算。外压元件在附加总体载荷下的设计方法可以参考ASME Code Case 2286，限于篇幅本章不予讨论。