储罐地震动力响应的分析及其地基处理论文

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1、摘要储油罐储存着易燃、易爆的液态介质，一旦在地震作用下破坏或因为地基处理不当产生大量不均匀沉降使罐底板裂开，很有可能会导致惨重的经济损失及毁灭性的次生灾害。因而储罐地震作用响应和储罐软土地基沉降是目前储油罐大型化发展后的两个主要的研究课题。本文利用大型有限元分析软件ADINA，考虑了地基与储罐相互作用，液体与储罐之间的耦合问题，建立立式圆柱形无锚固储罐的罐．液．地基整体数值模型，研究不同容积储罐在地震作用下的响应，以便为以后储罐的抗震设计提供依据。同时根据储罐地震作用响应部分结论将储罐划分为大、中、小三种容积，用FLAC3D岩土工程软件，选用小罐时充水预压法、中罐时粉喷桩复合地基法、大罐时预制

2、桩桩基等三种地基处理方法，研究储罐软土地基的渗透固结特性和不同的地基处理方法对应的储罐地基沉降特性，对实际工程具有一定的指导意义。全文的工作如下：1、总结了国内外在储罐抗震研究方面理论及试验所取得的成果，以及三种地基处理方法各自的沉降计算理论和沉降计算方法。2、针对储罐在地震作用下的动力反应特点，总结了储罐动力响应的基本方程、流体运动基本方程和罐．液耦合系统的有限元方程；介绍了地基沉降数值计算采用的土体本构模型，总结了储罐地基变形允许值，为论文奠定理论基础。3、应用ADINA有限元软件，考虑罐．液耦合及储罐与地基的相互作用，建立了不同的储液高度下，八种不同尺寸储罐的有限元模型，提出变形参数K，

3、分析总结了不同容积的储罐在不同储液高度下的储液晃动波高、罐壁应力、罐壁加速度峰值等的变化规律。4、对储罐底板节点及对应液体节点进行了竖向位移时程分析和应力分析，总结了尺寸效应对储罐底板提离的影响规律，并验证了储罐底板的提离机理。5、阐述了地震作用下储罐—地基之间的动力相互作用，分析了不均匀沉降下的储罐特性，得出要减小储罐地基的不均匀沉降需要采用合适的地基处理方法。6、用FLAC3D软件研究了充水预压法加载速率对储罐地基沉降和侧向变形的影响，总结了加载速率和超孔隙水压力形成和消散的关系，并对合理储罐间距下的群罐i冲水预压加载的方式进行了数值模拟，寻求合理的群罐加载方式。7、用FLAC3D软件建立

4、了粉喷桩复合地基模型，研究了粉喷桩复合地基桩长、桩间距以及桩体强度对储罐全罐地基附加应力、沉降、分层沉降和侧向位移变形的影响。8、运用FLAC3D建立了PHC管桩单根桩、4根群桩、9根群桩在一次性加载和分级加载下的沉降模型，分析了群桩效应以及不同根数下群桩沉降和桩土相对位移。论文研究成果可为储罐的抗震设计和软基的设计与处理提供基本的理论支持和数值验证，对实际工程具有一定的指导意义。关键词：储油罐，地震作用，提离，软土地基，充水预压法，粉喷桩复合地基，PHC管桩桩基ResearchofSeismicResponseandSoftGroundTreatmentofOffTanksChenHaiya

5、ngDkectedbyProfLiZiliAbstl'actOiltanksstoreupcombustibleandexplosiveliquidmedium．Tankdestructionundertheeffectsofearthquakeordehiscenceofthetankbottomproducedby】argeamountoful】evensettlement,islil【elytoleadtodisastrouseconomiclossesanddevastatingsecondarydisasters．Thustankseismicresponseandsettlemen

6、tinsoftsoilfoundationarctwomainresearchtopicsthehrge-scaledevelopmentofstoragetankafterintankdevebpmemtowardslarge—scale．BasedonthelargefiniteelementalialysissoftwaleADINA,thewholetank-liquid—groundsimulatedmodelsofverticalcylindricalunanchoredtankarefounded,consideringthefoundation-tankinteractiona

7、ndthecouplinginteractionbetweenstoragetankandinternalliquid．Seismicresponsesintanksofdifferentvolumealeanalysed,providingbasistotankseismicdesign．Basedonthepartialconclusionofanalysisoftankseismicresp