十五萬方非錨固油罐地震時程響應(yīng)及動力屈曲分析.pdf

1、大型非錨固油罐是我國石油戰(zhàn)略儲備庫的關(guān)鍵設(shè)備。在地震作用下，油罐的動力響應(yīng)非常復(fù)雜。雖然從20世紀(jì)30年代開始，學(xué)者們就針對儲油罐的動力響應(yīng)進(jìn)行了大量的研究，并編制了相應(yīng)的規(guī)范，但是按規(guī)范設(shè)計(jì)的立式儲油罐，在大的地震災(zāi)害中時有破壞發(fā)生，說明油罐動力響應(yīng)機(jī)理和因素尚待進(jìn)一步研究。
　　 本文針對大型非錨固十五萬方油罐，進(jìn)行地震時程響應(yīng)分析，并利用等壁厚模型和簡諧波加載對“象足”屈曲破壞行為進(jìn)行研究，同時分析各種情況下動水壓力產(chǎn)生的

2、環(huán)向應(yīng)力對“象足”屈曲的影響。開展的主要工作為：
　　 (1)對比分析中、美、日油罐抗震規(guī)范對地震力的考慮及對“象足”屈曲控制方法的異同；并以十五萬方油罐為算例，采用無量綱參數(shù)法對中、美、日油罐規(guī)范的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 (2)罐壁采用雙線性彈塑性硬化材料，液體采用無旋、有粘、不可壓縮流體，同時考慮材料、幾何和接觸狀態(tài)非線性對十五萬方油罐進(jìn)行地震動力時程響應(yīng)分析。分析了應(yīng)力沿罐壁高度的分布情況，研究了儲液的晃動、油罐

3、的提離、油罐的滑移和罐壁加速度放大等現(xiàn)象，并得到了提離與晃動波高、軸向壓應(yīng)力之間的關(guān)系.以及比較了等壁厚和變壁厚模型對地震響應(yīng)的異同等。
　　 (3)利用等壁厚模型和簡諧波加載研究“象足”屈曲破壞的行為。研究結(jié)果表明：“象足”屈曲是彈塑性局部屈曲，是環(huán)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力聯(lián)合作用的結(jié)果。發(fā)生的條件是環(huán)向應(yīng)力接近或者M(jìn)ISES應(yīng)力超過材料的屈服應(yīng)力，同時軸向壓應(yīng)力超過許用臨界應(yīng)力。油罐發(fā)生“象足”屈曲時，罐壁變形非常大會帶動底板一起變