發(fā)布時(shí)間：2021-01-24 23:55

　　立式儲(chǔ)罐作為石油化工領(lǐng)域廣泛運(yùn)用的容器,隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)的實(shí)施,立式儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)及建造呈大型化趨勢(shì)。大型立式儲(chǔ)罐通常用于儲(chǔ)存易燃、易爆、有毒介質(zhì),在地震作用下若發(fā)生破壞,將導(dǎo)致火災(zāi)、泄漏等次生災(zāi)害,對(duì)人身安全和居住環(huán)境構(gòu)成威脅。大型立式儲(chǔ)罐在地震作用下的晃動(dòng)問(wèn)題是儲(chǔ)罐抗震設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),該指標(biāo)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到儲(chǔ)罐在地震作用下的安全性能。而現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)儲(chǔ)罐抗震規(guī)范中的波高計(jì)算,多對(duì)中短周期地震動(dòng)進(jìn)行設(shè)防,而對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)激勵(lì)下的晃動(dòng)波高考量較小。鑒于此,本文將選擇具有不同頻譜特性的地震動(dòng)作為地震激勵(lì),研究?jī)?chǔ)液在其作用下的晃動(dòng)效應(yīng)。以各國(guó)儲(chǔ)罐規(guī)范的對(duì)比、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值仿真等方面作為支撐,研究晃動(dòng)效應(yīng)的同時(shí),并對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下波高進(jìn)行規(guī)范修正,具體研究?jī)?nèi)容如下:1.從理論溯源、設(shè)防基準(zhǔn)、設(shè)防目標(biāo)、場(chǎng)地劃分、反應(yīng)譜等方面對(duì)國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)罐抗震規(guī)范進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比分析,并計(jì)算了各規(guī)范的儲(chǔ)液晃動(dòng)波高,得出中國(guó)規(guī)范較美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)的波高計(jì)算值偏大,其值主要針對(duì)中短周期地震動(dòng)激勵(lì)波高的設(shè)防,對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)的設(shè)防不足。2.通過(guò)特定罐型的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),得到晃動(dòng)波高與地... 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)

哥斯達(dá)黎加 6.9 地震，對(duì)當(dāng)?shù)劁搹S中儲(chǔ)罐造成傾覆失穩(wěn)，造成巨大損失（圖1.2）；1989 年 10 月加州的 7.1 級(jí)地震，當(dāng)?shù)匾恍┯凸薨l(fā)生了“象足”屈曲；1976 年中國(guó)唐山地震，天津化工廠和唐山鋼廠種個(gè)別立式油罐發(fā)生了不同程度的屈曲破壞；1964 年七日本新潟地震中 5 個(gè)原油庫(kù)發(fā)生破壞，12.2 萬(wàn)噸原油的泄漏引起了火災(zāi)（圖 1.2），大火燃燒持續(xù)了 2 周，受災(zāi)面積達(dá) 97700m2，138 個(gè)油罐被燒毀[3]。

圖 1.2 哥斯達(dá)黎加儲(chǔ)罐傾覆 圖 1.3 儲(chǔ)罐原油泄漏的海面目前，學(xué)者們針對(duì)大型立式儲(chǔ)罐的抗震研究多是基礎(chǔ)隔震的研究，相關(guān)文獻(xiàn)指出[1,4]，立式儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)隔震在地震作用下能有效的降低基底彎矩和剪力，從而降低罐壁底部屈曲的風(fēng)險(xiǎn)，但基礎(chǔ)隔震體系對(duì)晃動(dòng)波高的降低非常微弱，甚至?xí)龃髢?chǔ)液的晃動(dòng)波高。大型立式儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)本身有明顯的長(zhǎng)周期特性，在長(zhǎng)周期地震激勵(lì)下，儲(chǔ)液與地震動(dòng)易發(fā)生低頻共振，致使儲(chǔ)液發(fā)生大幅晃動(dòng)，巨大的沖擊力易使浮頂“卡頂”或固定頂屈曲破壞，并且大幅晃動(dòng)產(chǎn)生對(duì)流壓力和罐壁應(yīng)力也易使內(nèi)部構(gòu)件破壞及罐底板焊縫開(kāi)裂，從而對(duì)儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行和周?chē)h(huán)境構(gòu)成威脅。鑒于此，本文通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值仿真的方法對(duì)大型立式儲(chǔ)罐進(jìn)行地震作用下的晃動(dòng)研究，對(duì)比長(zhǎng)短周期地震動(dòng)激勵(lì)波高的差異性，并通過(guò)儲(chǔ)罐抗震規(guī)范的調(diào)整來(lái)加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)激勵(lì)波高的設(shè)防，對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用有一定的借鑒價(jià)值。1.2 立式儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及震害分析1.2.1 立式儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)立式圓柱形儲(chǔ)罐主要用來(lái)儲(chǔ)存液體或氣體介質(zhì)，是石油化工、糧油、國(guó)防、消防和工

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)反應(yīng)譜拐點(diǎn)特征周期研究[J]. 周靖,方小丹,江毅.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(06)
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[3]中長(zhǎng)周期不利地震動(dòng)研究[J]. 孫飛飛,唐熙.  地震工程與工程振動(dòng). 2014(S1)
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博士論文
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[2]大型LNG儲(chǔ)罐基礎(chǔ)隔震與晃動(dòng)控制研究[D]. 崔利富.大連海事大學(xué) 2012
[3]貯箱內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)防晃技術(shù)研究[D]. 劉富.南京航空航天大學(xué) 2010

碩士論文
[1]考慮長(zhǎng)周期地震動(dòng)的規(guī)范反應(yīng)譜修正及隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的地震記錄選擇[D]. 李連峰.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特點(diǎn)及高階振型影響分析[D]. 陳立棟.東南大學(xué) 2016
[3]中、美、歐、日建筑抗震規(guī)范地震作用對(duì)比研究[D]. 李慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]二維矩形液艙內(nèi)液體晃蕩的數(shù)值模擬[D]. 張秋艷.大連理工大學(xué) 2011
[5]船舶尾流作用下拋石基床塊石沖刷穩(wěn)定性研究[D]. 孫建軍.天津大學(xué) 2010
[6]我國(guó)建筑抗震規(guī)范中部分條款的演變及與歐美規(guī)范的對(duì)比探討[D]. 蔣志楠.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010
[7]基于SPH方法的飛機(jī)油箱燃油晃蕩研究[D]. 冷飛.南京航空航天大學(xué) 2009
[8]基于Level-set法的液體晃蕩與彈性結(jié)構(gòu)耦合作用研究[D]. 方智勇.江蘇科技大學(xué) 2006



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