本文關鍵詞：近斷層長周期地震動及樁土效應對LNG儲罐的作用效應分析

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【摘要】：液化天然氣(Liquefied Natural gas,簡稱LNG)作為綠色燃料已經(jīng)成為各國的首選能源。由于其具有易燃易爆的性質,因此在儲存與運輸過程中必須要有很高的安全保障。以往,對儲罐的地震研究大多數(shù)基于短周期地震動和剛性基礎,鑒于此,本文將針對近斷層長周期地震動和樁土效應進行深入分析,主要研究內(nèi)容包括:1.概述了近斷層地震動和樁土效應的研究現(xiàn)狀,重點論述了在近斷層地震動作用下結構隔震的研究現(xiàn)狀。2.運用有限元軟件ADINA建立16萬方有、無樁土LNG儲罐,在樁土儲罐中,樁基礎采用Beam單元,土體采用Spring單元進行簡化。選擇CFD計算方法,位移輸入地震動,其中剛性基礎儲罐輸入在罐底,樁土儲罐輸入在樁基底部。3.以有、無樁土儲罐為研究對象,分別輸入長短周期地震動,通過對比其地震響應得出結論:16萬方LNG儲罐具有長周期性質,在近斷層地震動作用下晃動波高顯著。同時長周期地震動具有較大的速度脈沖,這會造成儲液對內(nèi)罐壁的強烈沖擊而造成較大的有效應力。4.通過對樁-土-儲罐三維整體模型輸入基巖地震動來研究樁土效應,結果表明:基巖波沿著樁土向上傳播最后作用在上部結構,樁頭加速度與位移值較樁底相比有增大趨勢,樁土儲罐的地震響應比無樁土儲罐顯著增大。5.通過對LNG儲罐輸入相同加速度峰值的單向與三向地震動,對比其地震響應,結果表明:采用單向水平地震激勵計算出的地震響應較三維地震動計算結果偏小。為了更好的模擬實際地震動對儲罐的作用,建議儲罐在設計與建造時要適當考慮多維地震動的影響。6.建立有、無樁土橡膠墊隔震與非隔震儲罐有限元模型,進行地震控制效應分析,其中隔震裝置的隔震周期為2s,粘滯阻尼比為0.1。結果表明:采用隔震措施后,各類儲罐的地震響應除晃動波高外均有降低,但近斷層長周期地震動的控制效果不如短周期。本文綜合以上得出的結論,對LNG儲罐的設計及建造提出了合理的建議。
【關鍵詞】：LNG儲罐 近斷層 樁土效應 隔震
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU435;TE972
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 研究的背景及意義9-10
• 1.2 LNG儲罐國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 LNG儲罐的國內(nèi)發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 LNG儲罐的國外發(fā)展及研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 LNG儲罐的分類14-17
• 1.3 近斷層地震研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 關于近斷層地震動特性的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 近斷層地震動作用下結構隔震的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 樁土效應研究現(xiàn)狀19-21
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容21
• 1.6 本章小結21-23
• 第二章 近斷層長周期地震動23-29
• 2.1 引言23
• 2.2 近斷層地震動定義及特點23-26
• 2.2.1 近斷層地震動的概念23
• 2.2.2 近斷層地震動的特點23-26
• 2.2.3 各國抗震規(guī)范對近斷層地震動的考慮26
• 2.3 研究意義與計算方法26-28
• 2.3.1 對近斷層長周期地震動的研究意義26-27
• 2.3.2 本文所采用計算方法介紹27-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第三章 長短周期地震動作用下LNG儲罐地震響應對比分析29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 工程概況及建模29-35
• 3.2.1 工程基本參數(shù)29-31
• 3.2.2 場地條件31-32
• 3.2.3 有限元模型的建立及地震動輸入方式32-34
• 3.2.4 土體參數(shù)的計算34-35
• 3.3 無樁土LNG儲罐長短周期地震動作用效應對比分析35-39
• 3.3.1 地震動的選取35-37
• 3.3.2 數(shù)值響應對比分析37-39
• 3.4 樁土LNG儲罐長短周期地震動作用效應對比分析39-41
• 3.4.1 地震動的輸入方式39-40
• 3.4.2 樁土LNG儲罐長短周期地震作用效應分析40-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第四章 LNG儲罐樁土效應計算模擬分析42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 單向地震動作用下樁-土-儲罐相互作用響應分析42-47
• 4.3 三向地震動作用下樁-土-儲罐相互作用響應分析47-49
• 4.4 本章小結49-51
• 第五章 地震作用效應控制分析51-57
• 5.1 引言51
• 5.2 建模及隔震層參數(shù)介紹51-52
• 5.3 地震動的選取52-53
• 5.4 數(shù)值分析53-56
• 5.4.1 無樁土儲罐地震響應控制分析53-55
• 5.4.2 樁-土-結構-隔震層相互作用效應分析55-56
• 5.5 本章小結56-57
• 第六章 結論與展望57-59
• 6.1 結論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻59-64
• 已發(fā)表文章64-65
• 致謝65-66

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本文編號：639145