儲(chǔ)罐地震動(dòng)力響應(yīng)分析及其地基處理.pdf

1、儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存著易燃、易爆的液態(tài)介質(zhì),一旦在地震作用下破壞或因?yàn)榈鼗幚聿划?dāng)產(chǎn)生大量不均勻沉降使罐底板裂開,很有可能會(huì)導(dǎo)致慘重的經(jīng)濟(jì)損失及毀滅性的次生災(zāi)害。因而儲(chǔ)罐地震作用響應(yīng)和儲(chǔ)罐軟土地基沉降是目前儲(chǔ)油罐大型化發(fā)展后的兩個(gè)主要的研究課題。
　　 本文利用大型有限元分析軟件ADINA,考慮了地基與儲(chǔ)罐相互作用,液體與儲(chǔ)罐之間的耦合問(wèn)題,建立立式圓柱形無(wú)錨固儲(chǔ)罐的罐.液.地基整體數(shù)值模型,研究不同容積儲(chǔ)罐在地震作用下的響應(yīng),以便為以后

2、儲(chǔ)罐的抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。同時(shí)根據(jù)儲(chǔ)罐地震作用響應(yīng)部分結(jié)論將儲(chǔ)罐劃分為大、中、小三種容積,用FLAC3D巖土工程軟件,選用小罐時(shí)充水預(yù)壓法、中罐時(shí)粉噴樁復(fù)合地基法、大罐時(shí)預(yù)制樁樁基等三種地基處理方法,研究?jī)?chǔ)罐軟土地基的滲透固結(jié)特性和不同的地基處理方法對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐地基沉降特性,對(duì)實(shí)際工程具有一定的指導(dǎo)意義。全文的工作如下:
　　 1、總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在儲(chǔ)罐抗震研究方面理論及試驗(yàn)所取得的成果,以及三種地基處理方法各自的沉降計(jì)算理論和沉降計(jì)算

3、方法。
　　 2、針對(duì)儲(chǔ)罐在地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)特點(diǎn),總結(jié)了儲(chǔ)罐動(dòng)力響應(yīng)的基本方程、流體運(yùn)動(dòng)基本方程和罐.液耦合系統(tǒng)的有限元方程;介紹了地基沉降數(shù)值計(jì)算采用的土體本構(gòu)模型,總結(jié)了儲(chǔ)罐地基變形允許值,為論文奠定理論基礎(chǔ)。
　　 3、應(yīng)用ADINA有限元軟件,考慮罐.液耦合及儲(chǔ)罐與地基的相互作用,建立了不同的儲(chǔ)液高度下,八種不同尺寸儲(chǔ)罐的有限元模型,提出變形參數(shù)K,分析總結(jié)了不同容積的儲(chǔ)罐在不同儲(chǔ)液高度下的儲(chǔ)液晃動(dòng)波高、罐壁

4、應(yīng)力、罐壁加速度峰值等的變化規(guī)律。
　　 4、對(duì)儲(chǔ)罐底板節(jié)點(diǎn)及對(duì)應(yīng)液體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了豎向位移時(shí)程分析和應(yīng)力分析,總結(jié)了尺寸效應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐底板提離的影響規(guī)律,并驗(yàn)證了儲(chǔ)罐底板的提離機(jī)理。
　　 5、闡述了地震作用下儲(chǔ)罐—地基之間的動(dòng)力相互作用,分析了不均勻沉降下的儲(chǔ)罐特性,得出要減小儲(chǔ)罐地基的不均勻沉降需要采用合適的地基處理方法。
　　 6、用FLAC3D軟件研究了充水預(yù)壓法加載速率對(duì)儲(chǔ)罐地基沉降和側(cè)向變形的影響,總結(jié)了加

5、載速率和超孔隙水壓力形成和消散的關(guān)系,并對(duì)合理儲(chǔ)罐間距下的群罐沖水預(yù)壓加載的方式進(jìn)行了數(shù)值模擬,尋求合理的群罐加載方式。
　　 7、用FIAC3D軟件建立了粉噴樁復(fù)合地基模型,研究了粉噴樁復(fù)合地基樁長(zhǎng)、樁間距以及樁體強(qiáng)度對(duì)儲(chǔ)罐全罐地基附加應(yīng)力、沉降、分層沉降和側(cè)向位移變形的影響。
　　 8、運(yùn)用FLAC3D建立了PHC管樁單根樁、4根群樁、9根群樁在一次性加載和分級(jí)加載下的沉降模型,分析了群樁效應(yīng)以及不同根數(shù)下群樁沉降和