水平地震激勵下立式儲罐與地基相互作用動力響應(yīng)分析.pdf

1、立式儲罐是石油儲運中重要的工業(yè)設(shè)施。自從20世紀(jì)30年代以來國內(nèi)外學(xué)者針對立式儲罐這種特種結(jié)構(gòu)進行了大量的研究，取得了一些有益于工程設(shè)計的研究成果，世界各國根據(jù)所研究的成果都相應(yīng)建立了自己的設(shè)計規(guī)范。但是，由于該種結(jié)構(gòu)向著薄壁，基底浮放，體積大型化發(fā)展，其動力響應(yīng)也趨于復(fù)雜化，按規(guī)范設(shè)計的立式儲罐，在大的地震災(zāi)害中已產(chǎn)生了破壞。這說明有些影響其動力響應(yīng)的機理和因素尚待進一步研究。就目前國內(nèi)外針對該種結(jié)構(gòu)動響應(yīng)研究的方法和途徑來看，有四個

2、方面：(1)理論研究；(2)振動臺試驗研究；(3)數(shù)值仿真研究；(4)震害調(diào)查研究。本文以數(shù)值仿真技術(shù)研究為主，并結(jié)合地震振動臺模型試驗研究，以期通過研究建立數(shù)值仿真分析方法，深入了解影響立式儲罐動力特性及動力響應(yīng)的主要因素，為工程設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。主要工作如下： 1、在總結(jié)彈塑性理論和分析不同彈塑性本構(gòu)模型優(yōu)缺點基礎(chǔ)上，確定了適合于儲罐與地基體系的彈塑性本構(gòu)關(guān)系。 2、確定了儲罐與地基動力相互作用有限元法分析方法的解決

3、方案。建立了考慮液固耦合及儲罐與地基相互作用的有限元模型。 3、進行了1×103m3儲罐模型振動臺試驗并與數(shù)值分析結(jié)果進行了比較和驗證分析，驗證儲液罐有限元模型的可靠性。 4、對工程上常用的8種儲罐進行了模態(tài)分析，分別計算得到了這8種儲罐的前三階模態(tài)。同時，進行了參數(shù)影響分析，包括幾何參數(shù)，材料參數(shù)等。 5、以2×103m3和3×104m3儲罐為例分析了儲罐在水平地震激勵下的動力響應(yīng)。包括儲液晃動波高，罐壁的應(yīng)力