發(fā)布時間：2021-05-05 21:03

　　立式儲罐是石油化工中重要的儲液容器,屬于能源供應(yīng)的生命線工程,其內(nèi)部多儲存易燃、易爆、有毒介質(zhì),在地震中一旦遭到破壞,往往伴隨著火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重的次生災(zāi)害,波及范圍巨大。基礎(chǔ)隔震可以有效保證儲罐免遭地震破壞,保障人民的生命財產(chǎn)安全。目前,運(yùn)用于儲罐的隔震支座,大都為水平隔震系統(tǒng),無法降低豎向地震激勵下的動力響應(yīng)。實際上地震動是一種多維隨機(jī)振動,包括三個平動和三個轉(zhuǎn)動分量,在降低其水平激勵動力響應(yīng)的同時,豎向地震可能成為儲罐破壞的重要原因。且儲罐的隔震研究大都基于遠(yuǎn)場地震激勵,對于隔震儲罐這類自振周期較長的結(jié)構(gòu),近場地震中的長周期速度型脈沖成分對其的不利影響不能忽視。本文綜合考慮近場水平、豎向地震作用,以15×104m3的特大型立式儲罐作為研究對象,創(chuàng)新地將三維隔震系統(tǒng)引入儲罐隔震之中,所做研究內(nèi)容如下:（1）利用大型通用有限元軟件ADINA建立了考慮流固耦合的三維隔震儲罐的有限元模型,通過時程分析法,定量對比分析了近、遠(yuǎn)場水平和豎向地震作用下的動力響應(yīng),重點分析了近場脈沖型地震對隔震儲罐動力響應(yīng)的影響。研究結(jié)果顯示:對于15×104m3的儲罐應(yīng)當(dāng)考慮多維地震的影響;三維隔震系統(tǒng)可以顯著... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 儲罐的抗震研究
    1.4 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想的發(fā)展
    1.5 隔震裝置的分類
        1.5.1 水平隔震裝置
        1.5.2 三維隔震裝置
    1.6 儲罐的隔震研究
    1.7 本文研究的目的和意義
    1.8 本文的研究內(nèi)容
第二章 近場地震動介紹及三維隔震裝置的設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 近場地震的定義
    2.3 近場地震動的特征
        2.3.1 方向性效應(yīng)
        2.3.2 速度脈沖效應(yīng)
        2.3.3 上盤效應(yīng)
        2.3.4 豎向加速度效應(yīng)
    2.4 三維隔震系統(tǒng)的設(shè)計
    2.5 三維隔震裝置的水平隔震設(shè)計
        2.5.1 夾層橡膠支座的基本構(gòu)造
        2.5.2 夾層橡膠支座的形狀系數(shù)
        2.5.3 夾層橡膠支座的軸壓承載力設(shè)計
        2.5.4 夾層橡膠支座的剪壓承載力與水平剪切變形
        2.5.5 夾層橡膠墊的水平剛度設(shè)計
        2.5.6 夾層橡膠墊的豎向剛度
        2.5.7 夾層橡膠墊的阻尼
    2.6 三維隔震裝置的豎向隔震設(shè)計
        2.6.1 碟形彈簧的力學(xué)性能
        2.6.2 筒式粘彈性阻尼器設(shè)計
    2.7 本章小結(jié)
第三章 立式儲罐有限元模型的建立
    3.1 引言
    3.2 有限元法的分析步驟
    3.3 儲罐結(jié)構(gòu)流固耦合理論
    3.4 勢流體理論
    3.5 流固耦合的實現(xiàn)
    3.6 有限元模型的建立
        3.6.1 大型立式儲罐的幾何尺寸及材料屬性
        3.6.2 罐壁單元的選擇
        3.6.3 液體單元的選擇
        3.6.4 荷載及邊界條件
    3.7 立式儲罐模態(tài)分析
        3.7.1 計算理論
        3.7.2 儲液晃動模態(tài)分析
        3.7.3 儲罐流固耦合振動模態(tài)分析
        3.7.4 模態(tài)分析結(jié)果與規(guī)范算法的對比
    3.8 立式儲罐地震響應(yīng)的時程分析
        3.8.1 立式儲罐動力學(xué)分析的方法
        3.8.2 地震波的選擇
        3.8.3 時程分析
    3.9 本章小結(jié)
第四章 三維隔震儲罐動力響應(yīng)分析
    4.1 引言
    4.2 三維隔震儲罐有限模型的建立
        4.2.1 隔震層的有限元模型
        4.2.2 地震波的選取
    4.3 水平向地震激勵下的動力響應(yīng)分析
        4.3.1 罐壁應(yīng)力分析
        4.3.2 罐壁加速度分析
        4.3.3 動液壓力分析
        4.3.4 基底剪力及晃動波高分析
    4.4 豎向地震作用下的動力響應(yīng)分析
        4.4.1 罐壁應(yīng)力分析
        4.4.2 動液壓力與加速度分析
        4.4.3 晃動波高分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 大型儲罐三維隔震參數(shù)影響分析
    5.1 引言
    5.2 水平隔震周期的影響分析
        5.2.1 有效動應(yīng)力分析
        5.2.2 儲液晃動波高分析
    5.3 水平隔震阻尼比的影響分析
        5.3.1 有效動應(yīng)力分析
        5.3.2 儲液晃動波高分析
    5.4 豎向隔震周期的影響分析
        5.4.1 有效動應(yīng)力分析
        5.4.2 儲液晃動波高分析
    5.5 豎向隔震阻尼比的影響分析
        5.5.1 有效動應(yīng)力分析
        5.5.2 儲液晃動波高分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 立式儲罐模擬地震振動臺試驗研究
    6.1 引言
    6.2 立式儲罐的試驗方案
        6.2.1 試驗?zāi)Ｐ凸蕹叽绲拇_定
        6.2.2 傳感器布置
        6.2.3 隔震裝置
        6.2.4 地震動輸入及試驗工況
    6.3 試驗數(shù)據(jù)分析
        6.3.1 加速度反應(yīng)分析
        6.3.2 位移反應(yīng)分析
    6.4 振動臺試驗與有限元解的對比
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
    1.攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    2.參與的科研技術(shù)服務(wù)項目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近斷層地震動下大型立式隔震儲罐的地震響應(yīng)分析[J]. 郝進(jìn)鋒,姜月利,祝庭,高小波.  北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2017(02)
[2]大型立式儲罐滾動隔震限位研究[J]. 徐博,孫建剛,韓建平,崔利富.  地震工程與工程振動. 2017(02)
[3]立式儲罐滾動隔震地震模擬振動臺試驗研究[J]. 孫建剛,崔利富,王振,劉偉兵,李想.  地震工程與工程振動. 2016(06)
[4]立式儲罐鋼筋環(huán)梁基礎(chǔ)隔震模擬振動臺試驗研究[J]. 崔利富,孫建剛,李想,王振,劉偉兵.  地震工程與工程振動. 2016(04)
[5]考慮擺動效應(yīng)的立式儲罐隔震分析簡化力學(xué)模型[J]. 孫建剛,郝進(jìn)鋒,劉揚(yáng),王振,崔利富.  振動與沖擊. 2016(11)
[6]立式浮頂儲罐并聯(lián)基礎(chǔ)隔震模擬地震振動臺試驗研究[J]. 孫建剛,崔利富,王振,劉偉兵,李想.  地震工程與工程振動. 2015(05)
[7]立式儲罐環(huán)墻滾動隔震體系地震響應(yīng)數(shù)值仿真分析[J]. 李想,孫建剛,崔利富,王振,劉偉兵,楊海光.  大連民族學(xué)院學(xué)報. 2015(05)
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[9]考慮樁土-隔震層-罐體相互作用的隔震儲罐地震響應(yīng)分析[J]. 王向楠,孫建剛,崔利富,劉偉兵.  地震工程與工程振動. 2013(03)
[10]大型全容式LNG儲罐基礎(chǔ)隔震地震響應(yīng)分析[J]. 孫建剛,崔利富,鄭建華.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(08)

博士論文
[1]大型LNG儲罐基礎(chǔ)隔震與晃動控制研究[D]. 崔利富.大連海事大學(xué) 2012
[2]三維基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的理論與試驗研究[D]. 熊世樹.華中科技大學(xué) 2004
[3]橡膠隔震支座力學(xué)性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]液化天然氣儲罐隔震結(jié)構(gòu)試驗研究[D]. 劉傳才.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]考慮液固耦合立式儲液罐地震反應(yīng)數(shù)值分析[D]. 孫艷.大連海事大學(xué) 2015
[3]夾層橡膠墊隔震預(yù)應(yīng)力液化天然氣（LNG）儲罐地震響應(yīng)分析[D]. 劉曉麗.大慶石油學(xué)院 2010
[4]近場地震作用下框架與橋梁結(jié)構(gòu)抗震分析[D]. 張冰.湖南大學(xué) 2007
[5]設(shè)有形狀記憶合金復(fù)合隔震支座結(jié)構(gòu)的多維及平—扭耦聯(lián)地震反應(yīng)分析[D]. 魏保敏.西安建筑科技大學(xué) 2005
[6]碟形彈簧對結(jié)構(gòu)物的隔震作用[D]. 吳強(qiáng).大連理工大學(xué) 2000



本文編號：3170581