基于ALE方法的儲液罐地震動力響應(yīng)分析.pdf

1、大型立柱式儲液罐被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、倉儲等行業(yè)。在地震中，儲液罐震害時有發(fā)生并可能引發(fā)嚴重的次生災(zāi)害。因此，有必要對其在地震作用下的動態(tài)響應(yīng)進行深入的研究，為其抗震設(shè)計、震害評估提供理論和技術(shù)支持。
　　 在立柱式儲液罐抗震設(shè)計中，一般對液體和罐壁之間的相互作用進行簡化處理，并且對地基的影響做了簡化，由此導(dǎo)致的計算誤差可能導(dǎo)致較大的震害風(fēng)險。為了模擬儲液罐中液體的大幅晃動以及液體-結(jié)構(gòu)之間的相互作用（FSI），本文采用

2、任意拉格朗日-歐拉方法（ALE）對大型立柱式儲液罐在地震載荷作用下的動力響應(yīng)進行有限元計算，液體可能到達的區(qū)域使用ALE網(wǎng)格劃分，液體和罐壁之間采用ALE方式耦合。為了考慮地基與儲液罐之間的相互作用，建模時考慮了儲液罐周邊地基，地基周圍用土彈簧約束，地震波直接施加在地基上。
　　 在此基礎(chǔ)上，采用MSC.DYTRAN商用軟件，對液體-儲液罐-地基復(fù)合系統(tǒng)在唐山波、EI-Centro波以及汶川波作用下的動力響應(yīng)進行了詳細的分析，本

3、文的主要工作有：
　　 1.對某典型立柱式儲液罐在水平地震波激勵下的動力響應(yīng)進行了計算分析。結(jié)果表明：罐內(nèi)液體在地震激勵下以自身固有頻率晃動，激勵頻率越小，晃動幅度越大；在地震作用下，罐壁發(fā)生晃動傾斜時，罐壁底端最大軸向應(yīng)力和最大環(huán)向應(yīng)力遠大于平常穩(wěn)態(tài)值，造成罐底失穩(wěn)并發(fā)生典型的“象足”型屈曲破壞。通過對罐底剪力的比較，發(fā)現(xiàn)通過抗震設(shè)計規(guī)范得到的值小于當(dāng)前的計算值。
　　 2.研究了儲液高度對儲液罐在地震載荷作用下動