十萬(wàn)立方米儲(chǔ)油罐動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬分析.pdf

1、石油作為一種能源儲(chǔ)備深刻地影響工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,儲(chǔ)油罐作為儲(chǔ)存石油的結(jié)構(gòu),其研究的重要性也非同一般,而10萬(wàn)立方米常壓立式浮頂儲(chǔ)油罐是我國(guó)現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛的一種。儲(chǔ)油罐在地震作用下,罐體會(huì)產(chǎn)生很大的位移、應(yīng)力等響應(yīng),嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致罐體破壞,引發(fā)一系列的直接災(zāi)害和次生災(zāi)害。儲(chǔ)油罐已有較長(zhǎng)的研究歷史,已經(jīng)取得很多寶貴的研究成果,然而由于罐體結(jié)構(gòu)的研究涉及到薄壁殼結(jié)構(gòu)、流固耦合等諸多方面,結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜,單純的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)由于結(jié)構(gòu)無(wú)法完全按照

2、相似定理進(jìn)行,致使試驗(yàn)的很多效果并不能完全反應(yīng)結(jié)構(gòu)真實(shí)狀態(tài)響應(yīng),因此很多研究?jī)?nèi)容諸如長(zhǎng)周期地震波液體晃動(dòng)響應(yīng)等,還不能準(zhǔn)確地給出解析公式。計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)近年的發(fā)展為儲(chǔ)油罐的研究提供了新的途徑,振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式已成為這一領(lǐng)域研究方法的主流,數(shù)值方法的加入使得研究更加準(zhǔn)確。
　　本文采用ANSYS軟件,結(jié)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)吳明碩士?jī)?chǔ)油罐三向振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),以試驗(yàn)縮尺模型罐和工程中的原型罐為研究對(duì)象,主要開展了

3、以下工作:
　　1.采用ANSYS軟件建立與三向振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)尺寸完全相同的試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸抻邢拊Ｐ?進(jìn)行模型罐模態(tài)分析,以振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行的一種工況(三向0.2gElCentro波)為例,對(duì)比模型和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的諸如加速度、應(yīng)變等響應(yīng),比較全面地驗(yàn)證有限元模型的可靠性;
　　2.應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸抻邢拊Ｐ蛯?duì)基礎(chǔ)在不同區(qū)域形式不均勻沉降下罐體的響應(yīng)和液體在長(zhǎng)周期地震波作用下液體晃動(dòng)波高兩項(xiàng)重要內(nèi)容進(jìn)行研究,給出其分布規(guī)律;
　　3.沿用

4、試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸藿Ｋ悸?建立實(shí)際尺寸的10萬(wàn)立方米儲(chǔ)油罐有限元模型,以0.2gElCentro波代表8度設(shè)防地震,以0.4gElCentro波代表符合國(guó)外地質(zhì)條件8度設(shè)防罕遇地震,以0.4g臥龍波代表符合我國(guó)地質(zhì)條件8度設(shè)防罕遇地震進(jìn)行原型罐三向地震動(dòng)模擬,分析罐體響應(yīng),得到各種響應(yīng)的分布規(guī)律;
　　4.應(yīng)用原型罐有限元模型對(duì)基礎(chǔ)在不同區(qū)域形式不均勻沉降下罐體的響應(yīng)和液體在長(zhǎng)周期地震波作用下液體晃動(dòng)波高進(jìn)行細(xì)致地研究,指出罐體的薄弱區(qū)