基于ALE方法的儲(chǔ)液罐地震動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、大型立柱式儲(chǔ)液罐被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。在地震中，儲(chǔ)液罐震害時(shí)有發(fā)生并可能引發(fā)嚴(yán)重的次生災(zāi)害。因此，有必要對(duì)其在地震作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行深入的研究，為其抗震設(shè)計(jì)、震害評(píng)估提供理論和技術(shù)支持。
　　 在立柱式儲(chǔ)液罐抗震設(shè)計(jì)中，一般對(duì)液體和罐壁之間的相互作用進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，并且對(duì)地基的影響做了簡(jiǎn)化，由此導(dǎo)致的計(jì)算誤差可能導(dǎo)致較大的震害風(fēng)險(xiǎn)。為了模擬儲(chǔ)液罐中液體的大幅晃動(dòng)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(duì)大型立柱式儲(chǔ)液罐在地震載荷作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行有限元計(jì)算，液體可能到達(dá)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(chǔ)液罐之間的相互作用，建模時(shí)考慮了儲(chǔ)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(duì)液體-儲(chǔ)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(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，本

3、文的主要工作有：
　　 1.對(duì)某典型立柱式儲(chǔ)液罐在水平地震波激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明：罐內(nèi)液體在地震激勵(lì)下以自身固有頻率晃動(dòng)，激勵(lì)頻率越小，晃動(dòng)幅度越大；在地震作用下，罐壁發(fā)生晃動(dòng)傾斜時(shí)，罐壁底端最大軸向應(yīng)力和最大環(huán)向應(yīng)力遠(yuǎn)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(guò)對(duì)罐底剪力的比較，發(fā)現(xiàn)通過(guò)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范得到的值小于當(dāng)前的計(jì)算值。
　　 2.研究了儲(chǔ)液高度對(duì)儲(chǔ)液罐在地震載荷作用下動(dòng)