柔性基底立式储罐减震耗能研究

对立式储罐进行了减震耗能研究，提出了一种新的储罐抗震模型，即圆柱储罐壁与构成基底的柔性膜（非金属材料）相联结，形成立式储罐，罐周边采用具有水平减震的装置，建立了控制体系的简化力学分析模型，并给出了运动分析方程，对采用橡胶垫的5000m^3方立浮顶罐进行了El Centro波地震动数值仿真计量，取隔震基频为2rad/s。阻力比为0.3时，其基底剪力降低85.78%，动水压力降低60.99%，动水压力和基底剪力的降低，减少了储罐地震动作用下的轴向应力和环向应力，提高了储罐抗震能力，研究表明，新结构体系对减少储罐地震动响应是有效的，是一种能够降低成本，节约钢材的新颖储罐结构。     

改进的电子散斑干涉法

电子散斑干涉法在处理大面内位移物体时，因变形前后散斑场失配，相关性消退，干涉条纹严重退化，导致体现变形的相位信息无法准确获得，针对该问题，将二维数字散斑相关法引入电子散斑干涉法中，由散斑相关法探测导致散斑失相关的二维面内位移场，用数字的方法将失配散斑场进行再对准，使干涉条纹恢复，用离面位移敏感电子散斑光路得到离面位移，再与散斑相关所得的面内位移场相结合，可以求得物体三维位移，最后，对周边固定、中心加栽典型试件进行了测量，结果表明该方法是合理可行的。     

近断层地震动作用下15×10~4m~3储罐地震响应分析

为了研究在近断层地震激励下大型立式储罐的响应问题,本文利用有限元软件ADINA建立了15×10~4m~3立式储罐模型,对储罐模型输入地震激励,将得到的地震响应有限元解与弹性耦联理论解进行对比分析。输入三类近断层地震动进行地震响应分析。结果表明,在脉冲型近断层地震动作用下,由于其含有丰富的长周期成分,所引起的晃动波高明显大于无速度脉冲近断层地震动,倾覆弯矩也偏大。近断层地震动作用下,引起较大的地震响应,需要对大型立式储罐采取隔震措施。     

应用液压阻尼系统(HDS)控制储罐地震响应

为了有效地提高立式圆柱钢制储罐的抗震性能,采用液压阻尼系统(HDS)控制储罐的地震响应.建立了HDS-储罐力学分析模型和储罐的控制目标,通过时程分析法研究了HDS控制参数对储罐动力特性和地震响应的影响规律.结果表明:增大α、c0(液压缸内截面与管路内截面的面积比、阻尼系数),均可提高阻尼比;增大k0(HDS系统中液体的刚度系数)阻尼比降低.增大α,圆频率比减小;增大k0,圆频率比增大,c0的改变不影响圆频率.增大α、k0,c0都能减小有控储罐的位移和绝对加速度反应峰值,有效地减小储罐的地震响应;其中c0的影响最大.HDS对储罐的液固耦合点位移和倾覆力矩控制效果良好,达到50%以上,烈度可降低一度进行储罐的抗震设计.     

双参数立式储罐隔震设计

由于贮存液体的立式储罐在受到外激力作用时,晃动和液固耦联振动可以分别考虑,且刚性质量脉冲所产生的动效应可以忽略,所以抗震设计时,晃动(对流质量)控制储罐的波高设计,耦联振动控制储罐的基底弯矩和轴向应力设计.基于这一思想,对大型立式钢制储罐的隔震设计问题,提出了考虑晃动和液固耦联振动双约束下的储罐隔震设计方法.数值分析表明,理想的隔震园频率为2~3 rad/s,在阻尼比为0.1时,对于不同容积储罐在不同场地的情况下,其隔震减震效果均达40%以上.增大隔震阻尼比,可提高减震效果,但考虑工程应用实际,隔震阻尼比宜取0.1~0.3.     

立式浮顶储罐基础隔震地震响应研究

为研究浮顶储罐基础隔震地震响应问题,将浮顶假定为均质刚性圆板,波高振动形式受浮顶约束假设为沿半径线性分布.由速度势理论出发,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达,由板振动理论建立浮顶运动方程,由能量原理建立罐体运动控制方程.采用时程分析方法研究了浮顶储罐基础隔震的地震响应,数值结果表明：隔震基频宜取2～3rad/...     

大型立式储罐竖向基础隔震研究

为了降低立式钢制储罐竖向地震响应,从罐液耦联运动出发,依据储罐内液体满足的边界条件和势流体理论,选择合理的速度势,给出动水压力的理论表达;考虑动水压力和土与结构相互作用的影响,建立罐液耦联振动方程、隔震层控制方程和基础的竖向振动方程;给出储罐侧壁剪力、侧壁弯矩和应力的理论表达.选取150 000 m3储罐,采用Wils...     

LNG储罐基础隔震反应谱设计

为了给LNG储罐基础隔震设计提供简化方法,结合LNG储罐基础隔震工程设计的需求,基于反应谱设计理论,建立了LNG储罐考虑质点弹簧阻尼参数和不考虑质点弹簧阻尼参数的两种简化力学模型,给出了用于LNG储罐反应谱设计的地震影响系数曲线及LNG储罐基础隔震设计反应谱基本步骤,并选取1.6×10^5m3LNG储罐进行反应谱设计研究和时程分析法补充验算.结果表明:基于反应谱理论的简化模型是可行的,其与传统结构体系比较,能够有效降低基底剪力和罐壁倾覆弯矩,计算结果可取时程法的平均值和反应谱法的较大值,设计内罐罐壁时可仅考虑柔性脉冲质点(不考虑底板不对称振动)和对流质点作用的基底剪力和罐壁倾覆力矩,而设计基础时要考虑外罐质点、柔性脉冲质点(包含底板不对称振动)及对流质点作用的基底剪力和基底弯矩．     

立式储罐基础隔震力学模型对比分析

为了给立式储罐基础隔震提供设计理论支撑,基于现有储罐弹性理论的抗震模型,引入基础隔震措施,建立了便于工程设计人员应用的储罐基础隔震力学模型,同时与储罐弹性理论三质点隔震力学模型参数进行对比.针对1.5×105 m3大型立式储罐,隔震层采用等效线性本构关系,选取峰值加速度为0.40g的El-Centro水平地震波作为地震动输入,运动方程采用数值积分方法求解,进行储罐弹性理论隔震模型参数及地震响应对比分析.结果表明:不同储罐弹性理论隔震模型的质量参数和高度参数差异不大,设计时可以互相对比参照计算,几种模型中对流质量占总质量70％以上,设计时应给予注意;隔震主要降低的是弹性脉冲分量引起的地震响应,隔震后长周期的对流分量起主导作用;从反映的实际情况出发,所提出的储罐弹性理论三质点隔震力学模型是可行的,适用的.     

考虑浮顶影响的隔震储罐简化力学模型及地震响应

为便于工程分析与应用,依据速度势理论,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达式,将浮顶简化为刚性的均质板,并以板的振动方程和板与液面作用的边界条件为出发点,构造晃动分析方程和波高表达式．并利用基底剪力等效和做功相等的方法建立了分析问题的简化力学模型,依据能量原理建立体系的运动控制方程,给出了相关参数的取值影响．以50 000 m³储罐进行反应谱和时程分析. 结果表明:剪力、弯矩以及波高等地震响应与相关研究文献及有限元解对比比较接近,研究结果是可行的,能够满足工程结构设计人员的需要．