大型LNG儲罐關(guān)鍵施工過程有限元模擬分析.pdf

1、近年來,天然氣在能源市場上展現(xiàn)出強勁勢頭,給天然氣產(chǎn)業(yè)鏈帶來的巨大的利益,然而LNG儲罐是天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的限制因素,大型LNG儲罐作為LNG接收終端,其用地規(guī)模大、建造費用高、設(shè)計周期長、建造復雜、技術(shù)要求高。因此,加強對LNG儲罐的研究對推動我國LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　大型全容式LNG儲罐高度可達50m,直徑多為82m,主要結(jié)構(gòu)分承臺、主容器(內(nèi)罐)、次容器(外罐)和穹頂?shù)取Ｊ┕み^程中水泥水化作用引起的早

2、期溫度裂縫,會影響儲罐使用的耐久性,甚至使底板或罐壁混凝土出現(xiàn)貫通的裂縫,嚴重影響后期的使用。除此之外,穹頂混凝土澆筑過程中施加氣壓過大同樣會使混凝土開裂。因此,對混凝土外罐和承臺進行水化熱等溫度場的模擬和力學驗算分析、混凝土穹頂澆筑過程的力學分析很有必要。
　　本文借助于通用有限元軟件ANSYS,對大型LNG儲罐混凝土澆筑過程中的不同部位進行分析,主要工作如下:
　　1.收集國內(nèi)外關(guān)于水泥水化熱及LNG儲罐施工文獻,了解國

3、內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及施工新技術(shù);
　　2.分別針對底板建立了三維模型、針對罐壁建立了二維軸對稱模型,對其進行了熱—結(jié)構(gòu)耦合有限元模擬分析;針對穹頂建立了1/4模型,對其結(jié)構(gòu)進行有限元模擬分析。
　　通過分析,得到主要結(jié)論如下:
　　1.底板混凝土澆筑順序可分由外向內(nèi)澆筑和由內(nèi)向外澆筑兩種方案。其上下表面均有出現(xiàn)開裂指數(shù)小于1的部分,需要額外配置鋼筋防止裂縫開展。由外向內(nèi)澆筑混凝土會使溫度應(yīng)力較小,且可以縮短施工工期,降低施工