球形储罐基于性能的隔震设计_李霄龙

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1、第34卷第2期工程抗震与加固改造Vol.34，No.22012年4月EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingApr．2012［文章编号］1002-8412(2012)02-0054-12球形储罐基于性能的隔震设计李霄龙，翁大根，倪伟波，张瑞甫(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)［提要］以都江堰市的一个钢制球形储罐的抗震设计为背景，讨论了目前国内外球罐提高抗震能力的常用方法。一类是通过调整球罐本身的结构形式和改变支撑体系的尺寸和数量，另一类就是在球罐上增设减(隔)震耗能装置。在对这些方法进行粗略讨

2、论的基础上，采用基础隔震理念，应用于都江堰市一种使用广泛的球罐的减震设计。通过球罐上面一些关键部位动力响应控制指标的选取，考察了隔震前后这些指标的变化，表明通过隔震措施能使球罐结构的抗震性能大大改善。本文的隔震设计分析过程可供类似球罐的隔震设计参考。［关键词］球形储罐;隔震设计;隔震支座;消能减震［中图分类号］TU352．1［文献标识码］APerformance-basedSeismicDesignofSphericalNaturalGasTankLiXiao-long，WengDa-gen，NiWei-bo，ZhangRui-fu(ResearchInstitu

3、teofStructuralEngineering＆DisasterReduction，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Inthispaper，theseismicdesignforasteelsphericaltankinDujiangyanCityistakenasthebackgroundfordiscussingthereinforcementoftankintheearthquake，andthemethodsofenhancingtheseismiccapacityinsteelspheri

4、caltanknowadaysarediscussed．Thebasicideaisdividedintotwocategories:oneisadjustingthesphericalformorchangingthesizeandnumberofsupportsystem;theotherisaddingthedevicesofenergy-dissipatedinstructure．Thesemethodsaregenerallysummarized，andthen，theideaofaddingrubberisolationinthestructureis

5、proposedinordertoimprovetheseismicperformance．CombinedwiththeprojectofsphericaltankinDujiangyanCity，themethodofaddingrubberisolationinthestructureisusedforanalysisandcomparison，thedataintheoriginalstructurewiththeisolatedstructurearecompared．Theresultsshowthattheseismicbehaviorofspher

6、icaltankissignificantlyimprovedbybaseisolation．Theanalyticprocessinthisarticlemaytaketheexampleofthesimilarprojects．Keywords:sphericaltank;designofseismicisolation，isolatedbearing;energy-dissipatedE-mail:wdg@tongji．edu．cn1引言易燃、易爆、有毒危险化学品，在地震作用下球罐的球形储罐作为重要的石油化工设备与同体积的震害主要表现为支撑结构的破坏、球罐的

7、移位或倾其它储罐容器相比，具有表面积小、重量轻、制造周覆以及球罐附属管线、阀门的断裂、基础的不均匀下期短和占地面积小等优点，在石化企业中应用越来沉等。其中支撑结构的破坏还有很多种类型，从以越广泛。目前球形储罐形状绝大多数为圆球形，少往的破坏情形看，球罐遭受地震作用时，主要危险在数为椭球形或水滴形。支撑结构有支柱式、裙式、半于球罐支柱的屈曲破坏、柱间联系杆失稳或断裂、拉埋式及钢筋混凝土连续基础式等，其中最常用的为杆与支柱间连接板焊缝开裂、地脚螺栓破坏等。例［1］支柱式结构中的赤道正切柱式。如1975年辽宁海城地震时，处于7度区的盘锦化球罐通常用作储存天然气、硫酸、盐

8、酸、液氨等