大型立式浮顶油罐的减震分析研究.pdf

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1、大型立式浮顶油罐的减震分析研究郝进锋--，刘扬。张芳(1．东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆163318；2．黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室，黑龙江大庆163318；3．东北石油大学秦皇岛分院，河北秦皇岛066004)摘要：针对大型立式储罐地震响应和减震措施问题，利用流体力学速度势基本理论，根据储罐储液与罐壁的边界条件，导出了储罐振动的总速度势表达式；考虑浮顶板振动问题，对速度势进行了修正，在此基础上给出了隔震储罐体系的简化力学模型和运动方程，并以10万m大型储罐为例进行了数值模拟计算。结果表明：大型储罐采用基底隔震装置，上部结构的加速度、基底

2、剪力和弯矩等地震响应明显下降，大型储罐采用隔震技术后，减震效果明显，上部结构可以按低烈度进行设计。关键词：储油罐；浮顶；基础隔震；地震响应中图分类号：TH123；TE972文献标识码：A文章编号：1001—4837(2013)10—0012—06doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．10．003StudyandAnalysisofIsolationofStorageTankwithFloatingRoofHAOJin—feng’一，LIUYang，ZHANGFang(1．CollegeofCivilandArchitectur

3、eEngineering，NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China；2．HeilongjiangKeyLaboratoryofDisasterPrevention，MitigationandProtectionEngineering，Daqing163318，China；3．QinhuangdaoBranchSchool，NortheastPetroleumUniversity，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Aimingatearthquakeresponseandd

4、ampingmeasuresproblemofthelargeverticalstoragetanks．thetotalexpressionofpotentialvibrationvelocityofstoragetankisderived，basedonthepotentialvelocitvthe0ryoffluidmechanicsandtheboundaryconditionsbetweentheliquidandthewallofthetank．Avelocitvpotentialexpressionismodifiedbyconsidering

5、roofvibration．Asimplifiedmechanicalmode1andthec0ITespondingequationofmotionofisolationstoragetanksystemarepresented．Takingaverticalsteeltankof100000masanexample，numericalsimulationforthetankisperformed．Theresultsshowthatifbaseisolationdeviceisappliedinthelargescalestoragetank，thea

6、cceleration，thebaseshearandbendingmomentere．aresignificantlyreduced．Whentheisolationtechnologyisused，dampingeffectisimprovedobviously。SOtheupperstructurecanbedesignedaccordingtothelowearthquakeintensity．Keywords：storagetanks；floatingroof；baseisolation；earthquakeresponse基金项目：国家自然科学

7、基金项目(51278089)；中国石油集团公司科技专项(H201104006)·12·第3O卷第l0期压力容器第251期0引言立式浮顶油罐在强烈地震中往往发生浮顶的卡顶、罐壁象足屈曲、大角焊缝的连接破坏等现象llJ。典型的浮顶破坏是日本的一个储罐在2003年9月Tokachi—oki地震中发生了下沉破坏，并引起了火灾。袁朝庆等对储罐抗震计算模型进行了简化；沈利英等_6一对大型储罐地震动响应进行了分析研究。国内对大型储罐的地震动力响应研究在液一罐耦合作用、地基影响因素、不同地震力的图1储罐的几何和坐标系统示意影响等方面都已经取得一定的成果。NAKAGAWA和

8、YAMAMOTO首先提出2无摆动基础隔震速度势基本理论了浮顶对储罐