大型液化天然气LNG储罐地震响应分析

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1、低温建筑技术2012年第1期(总第163期)大型液化天然气(LNG)储罐地震响应分析杨建江，林杨(天津大学建筑工程学院。天津300072)【摘要】基于陆培炎提出的横向荷载作用下土、桩共同作用的集中力弹簧模型，将桩土共同作用简化为弹簧，考虑地震下的响应，在弹簧的基础上增加了阻尼器以模拟土的阻尼特性。通过集中质量法模拟地震作用下液化天然气对罐璧的动压力。利用ANSYS有限元分析软件，通过APDL语言建立桩一土一结构整体三维精细模型，对空罐、半罐及满罐三种工况进行了分析，并对基础刚接、基础隔震及考虑桩土作用及隔

2、震垫三种情况进行了地震响应对比。【关键词】承台；隔震垫；地震响应；集中力弹簧；集中质量法【中图分类号】TU311．3【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2012)01—0026—03THESEISMICANALYSISoFHUGELNGTANKYANGJian-jiang，LINYang(CollegeofbuildingEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Basedonconcen~edforcespringm

3、odalofpile—soilinteraction(PSI)underhorizontalloads，raisedbyLuPeiyan，simplifythePSIasspringwithdamperconsideringseismicresponse．Simu—latethedynamicpressureofbetweenLNGandinternaltankshellbyaddedmassmethod．ANSYSsoft-wareisusedtoerectpiles-soil—structureuni

4、tary3DrefinedmodalbyAPDLlanguage．Conditionofemptytank，halftankandfulltankareanalyzed，andtheseismicresponseofrigidbasis，rubberisolationbasisandPS1withRubberisolationbasisarecompared．Keywords：seismicresponse；coneentredforcespring；addedmassmethod文中通过ANSYS有限元

5、分析软件，将桩土间作用简化1方法及模型为弹簧阻尼器，使用目前比较通用的附加质量法模拟储罐(1)集中力弹簧模型。按照Zemochkin的集中反中液固耦合问题。建立了储罐整体三维模型，对储罐的在力方法，采用一个弹簧代替刚性连杆来模拟集中反力，该弹不同边界条件下的地震响应进行了分析。簧的刚度系数K=P／△，P代表集中力，△代表位移。因此合进行优化和调整，直至不出现超筋现象为止。参考文献(2)对于常规结构，可以直接按照SATWE配筋计算结果进行梁配筋，不用人为加大计算结果进行配筋。如为[1]GB50011—201

6、0，建筑抗震设计规范[S]．了提高安全系数，在梁跨度大时可以适当加大跨中下铁，梁[2]GB50010—2010，混凝土结构设计规范[s]．端上铁不必加大。此外，有的梁在软件计算结果里没有超[3]JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[s]．[4]中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部．多层及高层建筑结筋，但是设计人员为了安全考虑，过分加大放大系数，造成构空间有限元分析与设计软件SATWE用户手册[Z]．2011．实际配筋超筋，应引起注意。[5]徐湘涛，范涛．钢筋混凝土框架梁超筋现象解决方案[J]．

7、工(3)有一种观点认为：超筋破坏，仅仅是造成受压区业建筑，2009，39(9)：74—76．混凝土被压碎，而梁本身并没有因为承载力不足而断裂或[6]姜学诗．SATWE结构整体计算时设计参数的合理选取(十垮塌，认为一般来讲不会造成大的工程事故或人员损伤，因-)[J]．建筑结构(技术通讯)，2011，(7)：15一l6，此对于超筋问题掉以轻心。这是不允许的，虽然梁没有断裂或者垮塌，但粱已经破坏。[收稿日期]2011—10—09(4)笔者建议通过经济配筋率(矩形梁取1．0％一[作者简介]任海波(1983一)，男

8、，安徽望江人，硕士，工程师1．4％，T形梁取1．1％～1．6％)优化梁截面，不仅材料的性从事建筑结构设计工作。能得到更好的发挥，而且能减小结构自重。杨建江等：大型液化天然气(LNG)储罐地震响应分析27不同土层用不同的K代替，而K是由习惯上的土力学方法由P一／／ha口J以碍出：求变形模量E得到的。因此，在水平荷载口及力矩作用[()一÷()‘】t趴^(cos)下，长度．己的桩，其水平反力可分成／／,段(rl,=Lib，b为弹簧间