地震激勵(lì)儲(chǔ)罐液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性及液擊沖擊失效
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 02:02
至今國(guó)際上現(xiàn)有的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)僅考慮了地震載荷和操作壓力的靜載對(duì)設(shè)備失效的影響,而缺乏地震激勵(lì)作用下儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)的流體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及流固耦合液擊沖擊動(dòng)載荷對(duì)設(shè)備失效的影響,導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)的流固耦合液擊沖擊誘導(dǎo)失效事故頻發(fā)。近來地震激勵(lì)作用下儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)的流體動(dòng)力學(xué)影響及其流固耦合液擊沖擊失效機(jī)理的研究倍受國(guó)外學(xué)者關(guān)注。針對(duì)相關(guān)研究嚴(yán)重缺乏現(xiàn)狀,本論文研究建立了綜合考慮前后往復(fù)地震激勵(lì)、往復(fù)擺動(dòng)地震激勵(lì)、往復(fù)垂直地震激勵(lì)的復(fù)合地震激勵(lì)作用下的儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)模擬仿真平臺(tái),通過模擬明晰了儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控參數(shù),研究構(gòu)建了地震激勵(lì)表征參數(shù)—儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)—流固耦合液擊沖擊壓力的關(guān)聯(lián)理論,對(duì)復(fù)合地震激勵(lì)作用下的儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和流固耦合液擊沖擊動(dòng)載荷誘導(dǎo)儲(chǔ)罐沖擊失效進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)分析,研究取得以下主要結(jié)論:基于二次開發(fā)和ANSYSWORKBENCH軟件,研究構(gòu)建了綜合考慮前后往復(fù)地震激勵(lì)、往復(fù)擺動(dòng)地震激勵(lì)、往復(fù)垂直地震激勵(lì)的復(fù)合地震激勵(lì)作用下的儲(chǔ)罐內(nèi)液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的模擬仿真平臺(tái);研究表明地震激勵(lì)頻率、地震激勵(lì)速度、地震激勵(lì)擺動(dòng)角速度是影響...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
分布1.2大型儲(chǔ)罐分布圖1.1中國(guó)地震帶
“象足”屈曲
其中南加州水務(wù)公司有 5 個(gè)壓力容器被破壞,這些破壞都是螺栓槽損壞壞的原因是“象足”屈曲。1999 年美國(guó)土耳其西北部發(fā)生 7.4 級(jí)地震,這次地震對(duì)塔斯普拉斯煉油廠和 Petkim 石化廠的油罐區(qū)的儲(chǔ)液罐造成了嚴(yán)重的,大約 80%的儲(chǔ)罐發(fā)生了各種失效,由于儲(chǔ)罐內(nèi)液體溢出導(dǎo)致了火災(zāi)的發(fā)場(chǎng)地震還導(dǎo)致哈巴核電站的 3 個(gè)液化天然氣儲(chǔ)罐中有 2 個(gè)在地震中發(fā)生破壞成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2011 年日本東北地區(qū)發(fā)生了 9 級(jí)地震,緊隨其后的是和余震,2011 年那場(chǎng)地震給人類和日本的生活造成了毀滅性的破壞。它極大壞了沿海地區(qū)和東京大都市區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施,其中也包括儲(chǔ)罐的破壞。如果在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中,對(duì)地震載荷考慮不足,將會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐在地震工況下修復(fù)的大變形和儲(chǔ)液的泄露。罐底錨固的儲(chǔ)罐普遍的震害現(xiàn)象是“象足”(如圖 1-3 所示),這是一種在儲(chǔ)罐與地基錨固處上部的向外失穩(wěn)膨脹,極儲(chǔ)罐根部產(chǎn)生裂縫,“象足”屈曲主要是由管壁上超過許用應(yīng)力的軸向壓應(yīng)如同承受彎矩的梁)和環(huán)向拉應(yīng)力造成的[4]。而罐底非錨固的儲(chǔ)罐發(fā)生的震象大多是“菱形”屈曲(如圖 1-4 所示),過高的軸向壓應(yīng)力是這種屈曲的原因。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]儲(chǔ)液罐地震安全問題研究綜述[J]. 方浩,吳昊,王篤國(guó),陳國(guó)星. 震災(zāi)防御技術(shù). 2012(02)
[2]高壓容器筒體與封頭連接區(qū)可靠性分析[J]. 苗文勇,路智敏,汪琳琳. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2010(06)
[3]大型儲(chǔ)罐地震動(dòng)力響應(yīng)研究綜述[J]. 沈利英,沈士明. 壓力容器. 2008(09)
[4]水平地震激勵(lì)下儲(chǔ)罐液體晃動(dòng)分析[J]. 李文剛,金玉姬,高銳. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]立式儲(chǔ)液罐地震反應(yīng)數(shù)值分析[J]. 林均岐,李山有,李誼瑞,申選召. 地震工程與工程振動(dòng). 2006(04)
[6]橢圓封頭與筒體連接處不連續(xù)應(yīng)力分析[J]. 李蓉. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2006(02)
[7]基于損傷性能的立式儲(chǔ)罐抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 周利劍,孫建剛,梁立孚,徐衛(wèi)東. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(02)
[8]立式儲(chǔ)罐與地基相互作用地震反應(yīng)分析[J]. 周利劍,孫建剛,梁立孚. 世界地震工程. 2005(03)
[9]儲(chǔ)罐動(dòng)力模態(tài)ANSYS有限元分析[J]. 宮克勤,劉揚(yáng),孫建剛. 油氣田地面工程. 2004(10)
[10]儲(chǔ)液容器流固耦合動(dòng)力響應(yīng)分析計(jì)算[J]. 李彥民,徐剛,任文敏,張維. 工程力學(xué). 2002(04)
博士論文
[1]非錨固圓柱形儲(chǔ)液罐地震模擬及提離響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 方舟.浙江大學(xué) 2012
[2]立式浮放儲(chǔ)罐三維地震反應(yīng)分析及試驗(yàn)研究[D]. 王振.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[3]大型非錨固儲(chǔ)油罐應(yīng)力分析與抗震研究[D]. 陳志平.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]不同類型多維地震動(dòng)作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析[D]. 嚴(yán)艷艷.江蘇大學(xué) 2017
[2]立式儲(chǔ)液罐地震反應(yīng)分析及被動(dòng)控制方法研究[D]. 穆海艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]儲(chǔ)液罐靜力與地震動(dòng)力響應(yīng)有限元數(shù)值分析[D]. 秦小勇.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3593831
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
分布1.2大型儲(chǔ)罐分布圖1.1中國(guó)地震帶
“象足”屈曲
其中南加州水務(wù)公司有 5 個(gè)壓力容器被破壞,這些破壞都是螺栓槽損壞壞的原因是“象足”屈曲。1999 年美國(guó)土耳其西北部發(fā)生 7.4 級(jí)地震,這次地震對(duì)塔斯普拉斯煉油廠和 Petkim 石化廠的油罐區(qū)的儲(chǔ)液罐造成了嚴(yán)重的,大約 80%的儲(chǔ)罐發(fā)生了各種失效,由于儲(chǔ)罐內(nèi)液體溢出導(dǎo)致了火災(zāi)的發(fā)場(chǎng)地震還導(dǎo)致哈巴核電站的 3 個(gè)液化天然氣儲(chǔ)罐中有 2 個(gè)在地震中發(fā)生破壞成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2011 年日本東北地區(qū)發(fā)生了 9 級(jí)地震,緊隨其后的是和余震,2011 年那場(chǎng)地震給人類和日本的生活造成了毀滅性的破壞。它極大壞了沿海地區(qū)和東京大都市區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施,其中也包括儲(chǔ)罐的破壞。如果在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中,對(duì)地震載荷考慮不足,將會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐在地震工況下修復(fù)的大變形和儲(chǔ)液的泄露。罐底錨固的儲(chǔ)罐普遍的震害現(xiàn)象是“象足”(如圖 1-3 所示),這是一種在儲(chǔ)罐與地基錨固處上部的向外失穩(wěn)膨脹,極儲(chǔ)罐根部產(chǎn)生裂縫,“象足”屈曲主要是由管壁上超過許用應(yīng)力的軸向壓應(yīng)如同承受彎矩的梁)和環(huán)向拉應(yīng)力造成的[4]。而罐底非錨固的儲(chǔ)罐發(fā)生的震象大多是“菱形”屈曲(如圖 1-4 所示),過高的軸向壓應(yīng)力是這種屈曲的原因。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]儲(chǔ)液罐地震安全問題研究綜述[J]. 方浩,吳昊,王篤國(guó),陳國(guó)星. 震災(zāi)防御技術(shù). 2012(02)
[2]高壓容器筒體與封頭連接區(qū)可靠性分析[J]. 苗文勇,路智敏,汪琳琳. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2010(06)
[3]大型儲(chǔ)罐地震動(dòng)力響應(yīng)研究綜述[J]. 沈利英,沈士明. 壓力容器. 2008(09)
[4]水平地震激勵(lì)下儲(chǔ)罐液體晃動(dòng)分析[J]. 李文剛,金玉姬,高銳. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]立式儲(chǔ)液罐地震反應(yīng)數(shù)值分析[J]. 林均岐,李山有,李誼瑞,申選召. 地震工程與工程振動(dòng). 2006(04)
[6]橢圓封頭與筒體連接處不連續(xù)應(yīng)力分析[J]. 李蓉. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2006(02)
[7]基于損傷性能的立式儲(chǔ)罐抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 周利劍,孫建剛,梁立孚,徐衛(wèi)東. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(02)
[8]立式儲(chǔ)罐與地基相互作用地震反應(yīng)分析[J]. 周利劍,孫建剛,梁立孚. 世界地震工程. 2005(03)
[9]儲(chǔ)罐動(dòng)力模態(tài)ANSYS有限元分析[J]. 宮克勤,劉揚(yáng),孫建剛. 油氣田地面工程. 2004(10)
[10]儲(chǔ)液容器流固耦合動(dòng)力響應(yīng)分析計(jì)算[J]. 李彥民,徐剛,任文敏,張維. 工程力學(xué). 2002(04)
博士論文
[1]非錨固圓柱形儲(chǔ)液罐地震模擬及提離響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 方舟.浙江大學(xué) 2012
[2]立式浮放儲(chǔ)罐三維地震反應(yīng)分析及試驗(yàn)研究[D]. 王振.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[3]大型非錨固儲(chǔ)油罐應(yīng)力分析與抗震研究[D]. 陳志平.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]不同類型多維地震動(dòng)作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析[D]. 嚴(yán)艷艷.江蘇大學(xué) 2017
[2]立式儲(chǔ)液罐地震反應(yīng)分析及被動(dòng)控制方法研究[D]. 穆海艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]儲(chǔ)液罐靜力與地震動(dòng)力響應(yīng)有限元數(shù)值分析[D]. 秦小勇.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3593831
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