水平地震激勵(lì)下立式儲(chǔ)罐與地基相互作用動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、立式儲(chǔ)罐是石油儲(chǔ)運(yùn)中重要的工業(yè)設(shè)施。自從20世紀(jì)30年代以來國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)立式儲(chǔ)罐這種特種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究，取得了一些有益于工程設(shè)計(jì)的研究成果，世界各國(guó)根據(jù)所研究的成果都相應(yīng)建立了自己的設(shè)計(jì)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(dòng)力響應(yīng)也趨于復(fù)雜化，按規(guī)范設(shè)計(jì)的立式儲(chǔ)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(dòng)力響應(yīng)的機(jī)理和因素尚待進(jìn)一步研究。就目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)該種結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)研究的方法和途徑來看，有四個(gè)

2、方面：(1)理論研究；(2)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)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(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)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(chǔ)罐動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)的主要因素，為工程設(shè)計(jì)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(diǎn)基礎(chǔ)上，確定了適合于儲(chǔ)罐與地基體系的彈塑性本構(gòu)關(guān)系。 2、確定了儲(chǔ)罐與地基動(dòng)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(chǔ)罐與地基相互作用的有限元模型。 3、進(jìn)行了1×103m3儲(chǔ)罐模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)并與數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行了比較和驗(yàn)證分析，驗(yàn)證儲(chǔ)液罐有限元模型的可靠性。 4、對(duì)工程上常用的8種儲(chǔ)罐進(jìn)行了模態(tài)分析，分別計(jì)算得到了這8種儲(chǔ)罐的前三階模態(tài)。同時(shí)，進(jìn)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(chǔ)罐為例分析了儲(chǔ)罐在水平地震激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)。包括儲(chǔ)液晃動(dòng)波高，罐壁的應(yīng)力