立式儲罐作為石油化工領(lǐng)域廣泛運用的容器,隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展和國家石油戰(zhàn)略儲備庫的實施,立式儲罐的設(shè)計及建造呈大型化趨勢。大型立式儲罐通常用于儲存易燃、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,對人身安全和居住環(huán)境構(gòu)成威脅。大型立式儲罐在地震作用下的晃動問題是儲罐抗震設(shè)計的重要指標(biāo),該指標(biāo)設(shè)計是否合理直接關(guān)系到儲罐在地震作用下的安全性能。而現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)儲罐抗震規(guī)范中的波高計算,多對中短周期地震動進行設(shè)防,而對長周期地震動激勵下的晃動波高考量較小。鑒于此,本文將選擇具有不同頻譜特性的地震動作為地震激勵,研究儲液在其作用下的晃動效應(yīng)。以各國儲罐規(guī)范的對比、振動臺試驗和數(shù)值仿真等方面作為支撐,研究晃動效應(yīng)的同時,并對長周期地震動作用下波高進行規(guī)范修正,具體研究內(nèi)容如下:1.從理論溯源、設(shè)防基準(zhǔn)、設(shè)防目標(biāo)、場地劃分、反應(yīng)譜等方面對國內(nèi)外儲罐抗震規(guī)范進行了系統(tǒng)的對比分析,并計算了各規(guī)范的儲液晃動波高,得出中國規(guī)范較美國、日本、歐洲等國的波高計算值偏大,其值主要針對中短周期地震動激勵波高的設(shè)防,對長周期地震動的設(shè)防不足。2.通過特定罐型的振動臺試驗,得到晃動波高與地... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國家戰(zhàn)略儲備庫

哥斯達黎加 6.9 地震，對當(dāng)?shù)劁搹S中儲罐造成傾覆失穩(wěn)，造成巨大損失（圖1.2）；1989 年 10 月加州的 7.1 級地震，當(dāng)?shù)匾恍┯凸薨l(fā)生了“象足”屈曲；1976 年中國唐山地震，天津化工廠和唐山鋼廠種個別立式油罐發(fā)生了不同程度的屈曲破壞；1964 年七日本新潟地震中 5 個原油庫發(fā)生破壞，12.2 萬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 97700m2，138 個油罐被燒毀[3]。

圖 1.2 哥斯達黎加儲罐傾覆 圖 1.3 儲罐原油泄漏的海面目前，學(xué)者們針對大型立式儲罐的抗震研究多是基礎(chǔ)隔震的研究，相關(guān)文獻指出[1,4]，立式儲罐的基礎(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，但基礎(chǔ)隔震體系對晃動波高的降低非常微弱，甚至?xí)龃髢σ旱幕蝿硬ǜ�。大型立式儲罐結(jié)構(gòu)本身有明顯的長周期特性，在長周期地震激勵下，儲液與地震動易發(fā)生低頻共振，致使儲液發(fā)生大幅晃動，巨大的沖擊力易使浮頂“卡頂”或固定頂屈曲破壞，并且大幅晃動產(chǎn)生對流壓力和罐壁應(yīng)力也易使內(nèi)部構(gòu)件破壞及罐底板焊縫開裂，從而對儲罐的安全運行和周圍環(huán)境構(gòu)成威脅。鑒于此，本文通過試驗和數(shù)值仿真的方法對大型立式儲罐進行地震作用下的晃動研究，對比長短周期地震動激勵波高的差異性，并通過儲罐抗震規(guī)范的調(diào)整來加強對長周期地震動激勵波高的設(shè)防，對工程實際應(yīng)用有一定的借鑒價值。1.2 立式儲罐的結(jié)構(gòu)特點及震害分析1.2.1 立式儲罐的結(jié)構(gòu)特點立式圓柱形儲罐主要用來儲存液體或氣體介質(zhì)，是石油化工、糧油、國防、消防和工

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]我國建筑抗震規(guī)范中部分條款的演變及與歐美規(guī)范的對比探討[D]. 蔣志楠.中國地震局工程力學(xué)研究所 2010
[7]基于SPH方法的飛機油箱燃油晃蕩研究[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



本文編號：2998162