鋼儲液罐在地震激勵下考慮罐液相關(guān)作用與局部屈曲的動力行為.pdf

1、鋼儲藏罐在地震中可能受到損壞，并伴隨發(fā)生嚴重的火災和環(huán)境污染等次生災害，給人民的生命財產(chǎn)帶來巨大損失。雖然近年來對鋼儲藏罐的相關(guān)研究逐漸增多，但其震害仍屢見不鮮，主要包括象足式鼓曲和鋼儲藏罐的局部失效等震害形式?！　′搩Σ毓薜奈恢每筛哂诘孛?塔或隔離的儲藏罐)、位于地面或處于地下。位于地面的圓筒形鋼儲藏罐主要是由承受儲罐徑向儲液壓力的鋼板壁、阻止儲液泄漏的薄底板和起到使儲液與罐外氣體隔離的薄頂構(gòu)成。罐頂可以為錐形或球形等不同的幾何型式

2、。通常情況下，鋼儲藏罐按照高徑比可分為高儲藏罐和低(寬)儲藏罐。也可按照支撐條件分為有錨和無錨兩種。　　現(xiàn)有的抗震設(shè)計方法中，對于具有不同規(guī)格和不同結(jié)構(gòu)(錐形和球形罐頂)的圓筒形鋼儲藏罐均采用相似的設(shè)計方法。而且在進行地震反應分析時，僅考慮一個或兩個方向地震力作用，并沒有考慮豎向地震作用的影響，也未考慮儲罐壁彈性變形及罐底翹曲的影響。由于設(shè)計方法存在上述問題，本文主要針對這些內(nèi)容進行研究?！　”疚闹饕芯績?nèi)容為，使用有限元分析軟件A

3、NSYS計算圓筒形鋼儲藏罐在地震作用下的反應，采用板單元和流體單元，綜合考慮儲液和鋼儲藏罐罐壁之間的相互作用。施加三個方向的地震作用，進行參數(shù)分析，并對圓筒形鋼儲藏罐的設(shè)計方法進行了討論?！　∈紫?，對圓筒形鋼儲藏罐進行模態(tài)分析。研究儲罐形狀與儲罐高徑比的變化對系數(shù)γc的影響。為使分析具有普遍性，采用不同容量的圓筒形鋼儲藏罐計算模型，考慮壁厚、儲液高和壁高與儲罐半徑比值的變化對其自振周期的影響。同時也對罐頂結(jié)構(gòu)變化對圓筒形鋼儲藏罐的影響

4、進行了分析?？紤]儲液為水和油的不同，分別進行了分析?！　∑浯?，使用有限元分析軟件ANSYS對圓筒形鋼儲藏罐進行線性瞬態(tài)分析。綜合考慮壁厚、儲液高、壁高與儲罐半徑比值、阻尼和液體壓力的影響，得到相應的時程反應曲線。線性瞬態(tài)分析可作為非線性分析的基礎(chǔ)?！　”疚倪€對處于不同地震荷載作用下，具有不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的圓筒形鋼儲藏罐計算模型進行非線性動力分析。對徑向變形S進行了研究，得到了能模擬徑向變形S和扭曲角θ的相關(guān)公式。此外還進行了象足式鼓曲的

5、模態(tài)研究?！　∽詈?，同時考慮材料和幾何非線性對圓筒形鋼儲藏罐進行靜力分析?？紤]了不同荷載情況和罐壁上液體壓力組合(軸壓、軸向拉壓、剪切)的影響。將靜力分析和瞬態(tài)非線性分析進行對比研究，得到一個可將動力計算模型簡化為等價的靜力分析模型?！　”疚膶A筒形鋼儲藏罐的研究表明，使用有限元方法可以較好的模擬圓筒形鋼儲藏罐在地震作用下的動力行為。模態(tài)分析與現(xiàn)有設(shè)計標準符合較好。對于那些沒有現(xiàn)行標準可參考的分析，可在今后的研究中與試驗結(jié)果進行對比