隨著國(guó)家石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及國(guó)家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備的實(shí)施,石油儲(chǔ)罐所扮演的角色越來(lái)越重要。當(dāng)石油儲(chǔ)罐遭遇地震時(shí),無(wú)論是結(jié)構(gòu)破壞還是由此引發(fā)的次生災(zāi)害,對(duì)人類生命及財(cái)產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅�，F(xiàn)行的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中,將地基視為剛性,忽略樁-土間的相互作用。而實(shí)際的工程顯示,樁土相互作用對(duì)儲(chǔ)罐有較大的影響�；诖它c(diǎn)的考慮,并根據(jù)科研基金項(xiàng)目的要求為此展開(kāi)了關(guān)于樁-土-儲(chǔ)罐體系的一系列研究,主要包括振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)及數(shù)值仿真分析。本文在國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究基礎(chǔ)上,針對(duì)樁-土-儲(chǔ)罐體系進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),研究了加速度沿土體高度方向的變化規(guī)律,結(jié)構(gòu)體系的放大效應(yīng),長(zhǎng)短周期地震波對(duì)儲(chǔ)液晃動(dòng)波高的影響。利用ADINA軟件對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行仿真分析。并以此為基礎(chǔ)利用ADINA軟件進(jìn)行了10萬(wàn)方大型石油儲(chǔ)罐-樁-土體系的數(shù)值仿真分析,具體研究?jī)?nèi)容如下:1.第一階段振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)（樁-土-集中力試驗(yàn)）:第一階段振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)按照相似理論,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。上部?jī)?chǔ)罐考慮成單質(zhì)點(diǎn)體系,以集中力形式表現(xiàn),樁采用鋁合金管樁,土體采用當(dāng)?shù)胤圪|(zhì)粘土。試驗(yàn)結(jié)果顯示:土體地表加速度被放大;當(dāng)輸入加速度峰值較小時(shí),土層各點(diǎn)加速度放大倍數(shù)沿... 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

大型浮頂儲(chǔ)罐

后會(huì)以波的形式傳到地表引起地面振動(dòng)，這種地面振動(dòng)就是地震作用。地震的危害很大且不可預(yù)測(cè)，一旦發(fā)生地震，將造成重大的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。此外由地震引發(fā)的次生災(zāi)害，如崩塌、泥石流、火災(zāi)、瘟疫等也不可小覷。1976 年唐山大地震 24 萬(wàn)人死亡，16 萬(wàn)人重傷，重災(zāi)區(qū)建筑基本都被破壞，對(duì)于整個(gè)唐山來(lái)說(shuō)，是一場(chǎng)不可磨滅的浩劫。2008 年汶川地震造成 6.9 萬(wàn)人死亡，37 萬(wàn)人受傷，其中有 10 個(gè)縣為極度重災(zāi)區(qū)，整個(gè)地震波及 186 個(gè)縣。雖然抗震與隔震技術(shù)不斷發(fā)展與革新，但因?yàn)槌鞘谢陌l(fā)展，使得人們居住的更加緊密，造成的經(jīng)濟(jì)損失也更加嚴(yán)重。1960 年智利地震損失 58 億美元1976 年唐山地震損失 30 億美元，1995 年阪神地震損失 1015 億美元，2011 年日本地震損失 1441 億元[1]。儲(chǔ)罐作為石油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的重要儲(chǔ)存容器，其安全性及可靠性至關(guān)重要。此外儲(chǔ)罐在商業(yè)、軍用、民用、核電站也有較廣泛的應(yīng)用。儲(chǔ)罐大多儲(chǔ)存有毒、易燃易爆的液體當(dāng)遭遇地震時(shí)，一旦結(jié)構(gòu)或構(gòu)件發(fā)生破壞，儲(chǔ)液外泄，可能造成大面積燃燒或是爆炸危害嚴(yán)重。隨著石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與需求，大型化儲(chǔ)罐、浮放型儲(chǔ)罐以及地下半地下儲(chǔ)罐日益增多，目前我國(guó)已建成容積達(dá) 20 萬(wàn)立方米的原油立式儲(chǔ)罐。圖 1.1 為大型浮頂儲(chǔ)罐，圖 1.2 為石油儲(chǔ)罐群。

圖 1.3 Mariana R. Kruntchheva 試驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚6]圖 1.4 Sandip 的計(jì)算流程圖[9]早期學(xué)者對(duì)儲(chǔ)罐、儲(chǔ)罐-地基等結(jié)構(gòu)的研究為如今的分析奠定了基礎(chǔ)[10-13]，也因此眾多學(xué)者紛紛進(jìn)行了大量的數(shù)值分析、試驗(yàn)分析等。國(guó)內(nèi)研究學(xué)者中，大連民族大學(xué)建剛[2]等在 2010 年基于 Haroun-Housner 模型，將地基土視為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧阻尼體的三質(zhì)點(diǎn)四自由度力學(xué)模型，研究土與結(jié)構(gòu)相互作用對(duì)儲(chǔ)罐地震相應(yīng)的影響；2013 年[以 ADINA 軟件為依托，進(jìn)行了樁土影響下全容式 LNG 儲(chǔ)罐基礎(chǔ)隔震的數(shù)值模擬仿分析，樁基及隔震層采用彈簧阻尼單元，運(yùn)用 Newmark 時(shí)程積分法求解。分析顯示考慮樁土效應(yīng)時(shí)，晃動(dòng)波高有所放大。2016 年，中國(guó)石油大學(xué)張艷梅與潘振華[15]利有限元技術(shù)探究了地震作用下儲(chǔ)罐對(duì)軟弱地基土的影響。以土體滲透系數(shù)與壓縮模量參數(shù)觀測(cè)土體的位移沉降與動(dòng)水壓力。研究表明，土體的壓縮模量對(duì)沉降位移影響大豎向滲透系數(shù)對(duì)動(dòng)水壓力影響明顯。東北石油大學(xué)王莉莉等[16]用彈簧單元模擬地基，慮北方凍土場(chǎng)地的影響，對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行地震響應(yīng)分析。研究表明，凍土場(chǎng)地對(duì)儲(chǔ)罐動(dòng)力應(yīng)影響較大。趙曉磊[17]利用 ADINA 軟件對(duì)大型石油儲(chǔ)罐進(jìn)行研究，利用不同的計(jì)算式對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行模態(tài)求解，對(duì)儲(chǔ)液晃動(dòng)與罐液耦聯(lián)運(yùn)動(dòng)有了一定的了解。此外還分析了

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]樁—土—復(fù)雜結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值模擬及樁—土相關(guān)參數(shù)研究[D]. 吳薪柳.天津大學(xué) 2013
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[4]大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)-樁-土振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[D]. 徐炳偉.天津大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]成層土中樁基與復(fù)合地基地震作用下工作性狀振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 倪克闖.中國(guó)建筑科學(xué)研究院 2013
[2]10萬(wàn)立方米儲(chǔ)油罐振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[D]. 吳明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]預(yù)應(yīng)力管樁模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 李尚飛.河北工程大學(xué) 2012
[4]數(shù)值模擬中常用巖土本構(gòu)模型及其參數(shù)研究[D]. 董林偉.青島理工大學(xué) 2011
[5]15萬(wàn)立方米浮放儲(chǔ)罐靜動(dòng)力數(shù)值分析[D]. 趙曉磊.大慶石油學(xué)院 2009
[6]樁—土—橋梁結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力相互作用振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)研究[D]. 魏春莉.重慶交通大學(xué) 2008
[7]樁—土—結(jié)構(gòu)相互作用體系的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 雷超.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[8]基于結(jié)構(gòu)性的土體本構(gòu)模型[D]. 張本一.大連理工大學(xué) 2006
[9]樁—土—結(jié)構(gòu)相互作用三維數(shù)值模擬[D]. 王輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[10]地下地震動(dòng)參數(shù)研究[D]. 胡進(jìn)軍.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2003



本文編號(hào)：3636973