大幅晃動(dòng)下隔震混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)液-固耦合地震響應(yīng).pdf

1、鋼筋混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于石油化學(xué)工業(yè)、給水排水、污水處理、水利工程、核電站工程等，主要功能是貯存液體，如水、石油、各類(lèi)化學(xué)液體原料等。由于其結(jié)構(gòu)本身的特殊性以及貯存的液體本身具有非常高的危險(xiǎn)性，貯液結(jié)構(gòu)在使用中的安全顯得尤為重要。在地震作用時(shí)鋼筋混凝土貯液池中的貯液產(chǎn)生晃動(dòng)，產(chǎn)生的動(dòng)水壓力和沖擊壓力對(duì)水池動(dòng)力特性和地震響應(yīng)有很大的影響。在設(shè)計(jì)時(shí)如果直接計(jì)算水池動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu)反應(yīng)，就會(huì)對(duì)水池的抗震性能作出錯(cuò)誤的估計(jì)，從而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、上存在隱患，致使在地震發(fā)生時(shí)可能造成嚴(yán)重后果和損失。近些年，隔震技術(shù)的推廣使用，為貯液結(jié)構(gòu)的地震防護(hù)提供保障。隔震體系通過(guò)在貯液結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和地基之間安裝夾層橡膠隔震墊，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、給予適當(dāng)阻尼使結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)大大減弱。從材料的角度來(lái)看，在隔震貯液結(jié)構(gòu)液-固耦合體系的分析中，材料參數(shù)的選擇又顯得尤為重要。本文從材料特性的角度出發(fā)，主要研究彈性和非線(xiàn)性彈性理論下的隔震鋼筋混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。
　　本文研究的對(duì)象為地上單格X×

3、Y×Z=6m×6m×6m的鋼筋混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)。采用有限元分析軟件 ADINA作為工具，建立一個(gè)隔震鋼筋混凝土矩形貯液結(jié)構(gòu)液-固耦合有限元的模型。建模過(guò)程中，使用ADINA特有的 FSI分析模塊，采用勢(shì)流體理論，假定液體為不可壓縮體，并考慮液體表面的重力波，綜合考慮材料特性、地震波的選取、液面高度、網(wǎng)格劃分密度、流-固耦合接觸面以及計(jì)算的收斂性，根據(jù)貯液大幅度晃動(dòng)和微幅晃動(dòng)的界限定義，得出微幅晃動(dòng)的界限波高，重點(diǎn)針對(duì)大幅晃動(dòng)下鋼筋混凝

4、土矩形貯液結(jié)構(gòu)的液固耦合地震響應(yīng)進(jìn)行研究。在材料定義時(shí)，分別設(shè)置不同的鋼筋混凝土材料特性，即將鋼筋混凝土考慮為各向異性彈性材料和非線(xiàn)性彈性材料，為結(jié)構(gòu)施加7、8、9度El-Centro地震波，通過(guò)數(shù)值分析，提出液面晃動(dòng)時(shí)貯液的晃動(dòng)幅值波高、池壁最大位移云圖、以及池壁的有效應(yīng)力云圖，并找出最大波高節(jié)點(diǎn)的晃動(dòng)位移、最大池壁位移點(diǎn)、最大有效應(yīng)力的時(shí)程變化規(guī)律。
　　最后通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的分析說(shuō)明，為不同烈度地震作用時(shí)，兩種材料特性