儲液罐靜力與地震動力響應(yīng)有限元數(shù)值分析.pdf

1、隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,儲液(油)罐的應(yīng)用日益廣泛,其規(guī)模和數(shù)量日益擴大,近幾年建造的100000m<,3>的大型金屬薄壁儲油罐甚為普遍.中國屬多地震國家,而油田大多處在地震活動帶,而目前中國又進入一個新的地震高峰期.為了保障儲油罐這類生命線工程的絕對安全,必須對地震區(qū)儲油罐進行地震動力響應(yīng)分析和抗震性能評價,以采取必要的工程措施減輕直接和次生災(zāi)害.在儲液(油)罐的抗震分析中,目前一般采用簡化法進行分析,首先將實際的三維結(jié)構(gòu)簡化一維問題

2、,然后基于一定的假定建立解析分析方法進行計算,雖然有限元數(shù)值分析也得到了一定的應(yīng)用,但是又因為自編計算程序在功能和計算精度或規(guī)模上的限制而無法在工程設(shè)計中得到普遍應(yīng)用,因此該文采用現(xiàn)行的大型有限元分析軟件對儲油罐的抗震特性進行了計算與分析.該文首先對儲液(油)罐地震動力響應(yīng)進行簡化理論分析,在此基礎(chǔ)上運用大型有限元分析軟件ANSYS對儲液(油)罐靜力與地震動力響應(yīng)進行了數(shù)值計算.分別對剛性基礎(chǔ)上的拱頂罐和浮項罐在空罐和儲液狀態(tài)下的自振特

3、性和地震動力響應(yīng)進行了具體的有限元數(shù)值計算,通過對比分析研究表明:該文采用ANSYS所得到的數(shù)值計算結(jié)果與理論解吻合較好;用數(shù)值分析能夠再現(xiàn)儲油罐"象足變形"和"菱形變形"的現(xiàn)象;儲油罐罐底與基礎(chǔ)之間可能發(fā)生提離變形,這是一個幾何非線性問題,提離區(qū)域為月牙形;在模態(tài)分析中,拱頂油罐為多波振型,可分為無扭和有扭振型;由于振動中儲液體的附加質(zhì)量影響,拱頂油罐在儲液時的自振特性與空罐時有較大差別;考慮基底接觸特性與忽略基底接觸效應(yīng)時自振特性相