2026年壓力容器支座計(jì)算試題含答案一、單選題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）（針對(duì)國(guó)內(nèi)壓力容器安全技術(shù)規(guī)范及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重實(shí)際工程應(yīng)用）1.某石化廠新建一套3000m3常壓儲(chǔ)罐，采用裙式支座。當(dāng)儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)高度為12m時(shí)，裙座與基礎(chǔ)連接的螺栓數(shù)量應(yīng)至少為多少個(gè)？A.16個(gè)B.24個(gè)C.32個(gè)D.40個(gè)2.壓力容器支座的選型計(jì)算中，當(dāng)容器重量較大且地基條件較差時(shí)，優(yōu)先推薦采用哪種支座形式？A.槽式支座B.裙式支座C.弧形支座D.滑動(dòng)支座3.對(duì)于水平臥式容器的鞍式支座，當(dāng)支座高度與半徑比（H/R）大于0.2時(shí)，需考慮哪些附加力矩？A.彎曲力矩B.切向力矩C.扭轉(zhuǎn)載矩D.以上均需考慮4.某廠區(qū)壓力容器支座采用高強(qiáng)度螺栓連接，螺栓材料的許用應(yīng)力應(yīng)如何確定？A.直接采用材料抗拉強(qiáng)度除以安全系數(shù)B.根據(jù)螺栓預(yù)緊力計(jì)算C.結(jié)合支座反力計(jì)算并考慮摩擦系數(shù)D.按照支座剛度折減系數(shù)計(jì)算5.裙式支座的抗風(fēng)穩(wěn)定性驗(yàn)算中，風(fēng)載荷的計(jì)算公式應(yīng)考慮哪些因素？A.容器高度、風(fēng)速、地面粗糙度B.支座材料密度、抗拉強(qiáng)度C.基礎(chǔ)剛度、支座直徑D.容器內(nèi)介質(zhì)密度、溫度6.壓力容器支座的墊板厚度計(jì)算中，若采用Q345R鋼板，當(dāng)支座反力為500kN時(shí)，墊板厚度至少應(yīng)為多少？A.10mmB.15mmC.20mmD.25mm7.某煉化廠臥式儲(chǔ)罐采用滑動(dòng)支座，當(dāng)罐體溫度變化±50℃時(shí)，滑動(dòng)摩擦系數(shù)取值范圍是多少？A.0.1～0.2B.0.2～0.3C.0.3～0.4D.0.4～0.58.裙式支座的抗傾覆驗(yàn)算中，抗傾覆力矩由哪些因素提供？A.支座自重、基礎(chǔ)反力B.容器重量、基礎(chǔ)摩擦力C.風(fēng)載荷、地震力D.以上均需考慮9.壓力容器支座的焊縫質(zhì)量檢測(cè)中，射線檢測(cè)（RT）的適用性如何？A.僅適用于焊縫厚度小于30mm的情況B.僅適用于焊縫厚度大于30mm的情況C.適用于所有焊縫厚度，但需分段檢測(cè)D.僅適用于全焊透焊縫10.某化工容器支座采用地腳螺栓固定，當(dāng)支座反力為800kN時(shí)，螺栓直徑應(yīng)至少為多少？A.M24B.M30C.M36D.M42二、多選題（共5題，每題3分，合計(jì)15分）（針對(duì)壓力容器支座設(shè)計(jì)中的常見問題和計(jì)算細(xì)節(jié)）1.影響壓力容器支座選擇的主要因素有哪些？A.容器重量與尺寸B.地基承載力C.容器內(nèi)介質(zhì)特性（如腐蝕性）D.運(yùn)行溫度范圍E.安裝場(chǎng)地限制2.裙式支座的抗傾覆驗(yàn)算中，需考慮哪些荷載組合？A.滿載時(shí)的垂直力與風(fēng)載荷B.空載時(shí)的垂直力與地震力C.支座自重與基礎(chǔ)摩擦力D.支座材料重量與焊縫強(qiáng)度E.容器內(nèi)介質(zhì)靜壓力3.水平臥式容器鞍式支座的強(qiáng)度計(jì)算中，需考慮哪些應(yīng)力分量？A.彎曲應(yīng)力B.剪切應(yīng)力C.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力D.疲勞應(yīng)力E.壓應(yīng)力4.壓力容器支座的墊板設(shè)計(jì)需滿足哪些要求？A.墊板與支座板間的接觸面積應(yīng)均勻分布B.墊板厚度需考慮基礎(chǔ)剛度C.墊板材料應(yīng)高于支座材料強(qiáng)度D.墊板邊緣需進(jìn)行坡口處理E.墊板與基礎(chǔ)間需設(shè)置防滑層5.滑動(dòng)支座的失效模式有哪些？A.螺栓剪斷B.滑動(dòng)面磨損C.基礎(chǔ)開裂D.支座變形E.介質(zhì)泄漏三、計(jì)算題（共3題，每題15分，合計(jì)45分）（結(jié)合實(shí)際工程案例，考察綜合計(jì)算能力）1.某化工廠臥式儲(chǔ)罐（內(nèi)徑4m，長(zhǎng)度12m，材質(zhì)16MnR）裝滿常溫水（密度1000kg/m3），采用兩支對(duì)稱布置的鞍式支座（包角90°）。當(dāng)?shù)鼗休d力為200kPa，支座材料為Q345R，試計(jì)算：（1）每支支座的垂直反力；（2）支座與基礎(chǔ)間的接觸應(yīng)力；（3）若基礎(chǔ)傾斜角為1°，需校核抗滑穩(wěn)定性（摩擦系數(shù)為0.3）。2.一球形儲(chǔ)罐（直徑6m，壁厚20mm，材質(zhì)Q345R）采用裙式支座，支座外徑2.5m，高度1.5m，支座自重100kN。當(dāng)?shù)仫L(fēng)速30m/s，地面粗糙度為B類，試計(jì)算：（1）裙座頂部風(fēng)載荷；（2）抗傾覆穩(wěn)定性（假設(shè)儲(chǔ)罐滿載，介質(zhì)重量500kN）；（3）若基礎(chǔ)承載力為150kPa，需驗(yàn)算地基反力是否滿足要求。3.某水平臥式反應(yīng)器（直徑2m，長(zhǎng)度8m，壁厚18mm，材質(zhì)15CrMoR）采用滑動(dòng)支座，支座材料為Q345R，基礎(chǔ)為混凝土。當(dāng)反應(yīng)器溫度從20℃升至150℃時(shí)，需計(jì)算：（1）因溫差引起的軸向推力（材料線膨脹系數(shù)12×10??/℃）；（2）若滑動(dòng)面采用青銅襯墊，摩擦系數(shù)為0.15，需校核最大推力下的摩擦力是否足夠；（3）若需設(shè)置限位裝置，試確定限位螺栓的預(yù)緊力范圍（支座反力為300kN）。答案與解析一、單選題答案1.C解析：根據(jù)《壓力容器安全技術(shù)規(guī)范》（TSG21-2016），裙式支座螺栓數(shù)量與直徑需滿足抗剪切與抗滑移要求。當(dāng)儲(chǔ)罐高度12m，重量約3.6×10?kg（假設(shè)水密度1000kg/m3），支座反力約180kN/支，采用M24螺栓（抗剪強(qiáng)度約80kN/個(gè)）需32個(gè)。2.B解析：裙式支座適用于大型、重載容器，且能有效分散地基應(yīng)力。槽式支座適用于中小型容器，滑動(dòng)支座僅適用于常溫、無振動(dòng)場(chǎng)合。3.D解析：H/R＞0.2時(shí)，鞍座需考慮彎曲、剪切及扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力。4.C解析：高強(qiáng)度螺栓連接需結(jié)合預(yù)緊力、摩擦系數(shù)及支座反力計(jì)算，而非簡(jiǎn)單折減材料強(qiáng)度。5.A解析：風(fēng)載荷與容器高度平方成正比，受風(fēng)速、地面粗糙度影響。6.B解析：根據(jù)墊板承壓公式σ=Q/A≥σs，Q=500kN，A=πd2/4，Q/A≥155MPa，Q345R許用應(yīng)力200MPa，墊板厚度需≥15mm。7.C解析：溫度變化導(dǎo)致罐體伸縮，滑動(dòng)支座摩擦系數(shù)通常取0.3～0.4。8.B解析：抗傾覆力矩由容器重量與基礎(chǔ)摩擦力提供，需與風(fēng)載荷等傾覆力矩平衡。9.D解析：射線檢測(cè)適用于全焊透焊縫，但需分段檢測(cè)以覆蓋所有區(qū)域。10.C解析：根據(jù)螺栓強(qiáng)度公式P≤A×σs，800kN需M36螺栓（凈截面積≈508mm2）。二、多選題答案1.A、B、C、D、E解析：支座選型需綜合考慮重量、地基、介質(zhì)、溫度及安裝條件。2.A、B、C解析：驗(yàn)算需考慮滿載風(fēng)載荷、空載地震力及支座自重對(duì)應(yīng)的摩擦力。3.A、B、C解析：鞍座需考慮彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，疲勞應(yīng)力為后續(xù)問題。4.A、B、C、D解析：墊板設(shè)計(jì)需均勻分布接觸力、考慮基礎(chǔ)剛度、匹配材料強(qiáng)度及坡口處理。5.A、B、C、D解析：滑動(dòng)支座易因螺栓失效、磨損、基礎(chǔ)開裂或變形失效，泄漏為介質(zhì)側(cè)問題。三、計(jì)算題答案1.鞍式支座計(jì)算（1）垂直反力：儲(chǔ)罐總重G=πD2Lρ/4=π×42×12×1000=1.88×10?N≈188kN，每支支座反力F=188/2=94kN。（2）接觸應(yīng)力：支座寬度b=0.5D=2m，接觸面積A=b×L=2×12=24m2，σ=F/A=94/24≈3.92MPa＜σs=200MPa，滿足要求。（3）抗滑穩(wěn)定性：最大推力Ft=Flan=94×0.3=28.2kN＞支座摩擦力，需設(shè)置防滑措施。2.裙式支座計(jì)算（1）風(fēng)載荷：Q=0.612×ρv2H（D2+H2）=0.612×1.25×302×（62+1.52）≈1.85×10?N≈185kN。（2）抗傾覆穩(wěn)定性：傾覆力矩Mw=Q×H=185×1.5=277.5kN·m，抗傾覆力矩Mc=500×（1.5+6/2）=900kN·m，Mc/Mw=900/277.5＞3.2，滿足要求。（3）地基反力：P=（500+100）/π×2.52≈300kPa＜150kPa，滿足要求。3.滑動(dòng)支座計(jì)算（1）軸向推力：ΔL=6×10??×8×130=0.0064m，P=E