大型储罐抗震设计计算在中美规范中的对比分析

大型储罐在地震作用下,常见的破坏形式有罐壁下部出现象足(轴压失稳)、浮动顶与固定顶发生撞击、储罐整体翘离倾覆等,为此,中美设计规范均对大型储罐的抗震设计作出了相应规定.文章结合工程案例,着重比较了锚固系数、底圈罐壁最大轴向压应力以及晃动波高在中美抗震设计计算中的差异,结果表明:对于锚固系数的计算,国内规范参考了美国规范...     

阻尼对储油罐的动力反应影响分析

油田储油罐结构阻尼系统由罐壁摩擦阻尼、储液晃动阻尼和地基辐射阻尼等构成。对于油田储罐，阻尼对结构自振周期的影响可以忽略。时程分析表明，在储罐结构和场地条件一定时，应用具有适当阻尼和基频的隔震装置，可以有效降低储罐地震反应。     

20万m~3大型原油储罐的地震动响应研究

为了探究20万m~3原油储罐在三向地震激励下的动态响应和屈曲失稳问题,首次采用ADINA软件分别建立了无地基无浮顶、无地基有浮顶和有地基无浮顶3种液固耦合模型,分析了不同地震激励波下储罐的晃液波高和罐壁动压力,利用重启动有限元分析技术探讨了地震激励方式和初始扰动对罐壁屈曲失稳的影响。分析结果表明:地震激励方式和地基对储罐的晃液波高和罐壁动压力有显著影响,浮盘使液面波高幅值降低约50%;地震激励和初始扰动影响屈曲失稳的发生部位和时间,且不可忽略上下地震激励波和最大震源来源方向;较大的初始扰动将导致罐壁提前发生失稳,且失稳扩展最快的3个区域最大震源方向夹角分别为15°~30°、70°~80°和160°~170°。研究结果对于其他类似大型原油储罐的安全管理具有一定的参考作用。     

立式储罐基础滑移隔震研究

基础滑移隔震结构的地震响应表现出高度的非线性,计算中采用聚四氟乙烯作为滑移隔震部件,采用具有复位消能部件的隔震装置,通过计算双向地震作用下滑移隔震储罐地震响应表明,在双向地震作用下,采用基础滑移隔震储罐比传统抗震储罐在基底剪力、罐壁倾覆力矩方面有明显的减弱效果,可以降低罐壁象足现象,减少罐壁应力;但对于晃动波高没有起到控制效果,反而有一定的放大作用,需考虑晃动波高对浮顶的冲击影响.     

充液大型储罐自振特性分析

结构的自振特性分析是大型储罐地震响应分析的重要组成部分,为给大型储罐的地震动力响应进一步分析提供依据,利用ANSYS软件建立了100dam3的大型储罐装有不同原油量时的有限元模型,考虑了液罐耦合作用,对罐内原油的晃动特性和液罐系统耦合自振特性进行计算。分析表明罐内原油高度对液罐系统的振动频率有影响,液罐系统本身的某些高阶振频率受到激发而产生共振效应,是矮胖型大型储罐罐壁底部在地震中遭破坏的一个重要原因。     

大型LNG储罐内罐壁高的地震动力响应分析

介绍了大型LNG全容储罐内罐壁高的设计原理;为应对长周期地震动作用激发储液产生的大幅晃动,分析了多个规范中的地震反应谱在内罐壁高设计中的适用性,从而选择了规范EN 1998-1:2004和GB/T 50761-2018中的水平设计反应谱;并以某20×104 m3大型LNG储罐为例,通过理论计算与数值模拟进行了水平设计反...     

立式储罐地震易损性研究

针对立式储罐的震害特点,考虑地基土作用,建立了储罐三质点体系简化力学模型.对储罐进行了地震响应分析,根据储罐的地震响应的随机性以及造成储罐失效的其它随机变量的概率模型,进行地震易损性分析,并研究储液高度对地震易损性的影响.5×104m3储罐数值仿真的地震易损性分析结果表明,随着地面加速度峰值的增大,储罐的地震易损性逐渐增大,且和储液高度有关;储罐储液半罐时的抗震性能都好于满罐时的抗震性能,在储存液体时应根据所处的场地适当地调整液体的高度.     

立式圆柱形储油罐地震敏度分析

以罐 -液系统耦联振动规律为理论基础 ,对立式圆柱形储油罐的地震敏度进行了定量分析。储油罐地震敏度反应包括地震载荷引起的动水压力、基底剪力、倾覆力矩以及储液表面的晃动 ,地震敏度定量分析就是对这些参数做定量计算 ,从而对储油罐进行抗震设计。通过与《API 650》附录E和我国采用的《工业设备抗震鉴定标准》附录九的比较表明 ,新的地震敏度定量计算方法可对不同高径比的储油罐做地震敏度计算 ,物理概念清楚 ,计算过程简单明了 ,适用于工程中储油罐的地震敏度分析。     

双向激励下立式储罐的隔震响应

采用Haroun-Housner储罐三质点简化力学模型,考虑双向地震激励下的恢复力藕联作用,计算立式储罐的隔震地震响应,并分析其控制效果.通过计算双向恢复力藕联作用下储罐地震响应效果,表明在双向地震激励下,采用隔震体系储罐比传统抗震储罐在基底剪力、罐壁倾覆力矩方面有明显的减弱效果;由于晃动分量主要表现为长周期,对于晃动波高的控制效果较基底剪力、倾覆力矩控制效果相比有一定的下降.     

基于罐底接触模拟的大型立式原油储罐有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件建立了5×104m3原油储罐的有限元分析模型,其中采用接触单元模拟罐底与地基间的相互作用.通过对该储罐进行水压试验工况下的强度分析,发现最大沉降梯度发生在混凝土环墙附近区域,并在底板边缘附近引起了较大的径向和环向的应力,而罐壁最大环向应力出现在罐壁中下部,并且沿轴向的应力变化和液柱静压力已不存在线性关系.     

立式锚固储液罐与地基相互作用地震反应分析

采用双自由度的集总参数模型来模拟地基阻抗,建立立式锚固储液罐的地基-储罐-储液动力相互作用分析模型。对4种规格储液罐在不同基地土条件下进行地震反应分析,结果表明,土-结构动力相互作用对储液罐的基底剪力及倾覆力矩有较大的影响。地基土越硬,储液罐的基底剪力及倾覆力矩也越大;当储液体积增大时,储液罐的基底剪力及倾覆力矩也随之增大,而储液晃动位移反而减小。     

地面圆柱形储罐地震力设计

一、概述 圓柱形储罐乃石油炼厂、工厂、电站以及城市供水系统贮存液体的普通构筑物。在正常环境下,液体以轴对称静水荷载作用于罐壁,在罐壁中只引起环向张力。地震波引起的强烈地面运动,将在储罐液体中引起惯性力,当储罐位于地震区时,必须顾及附加的地震荷载。流体动水压力并非轴对称,可在罐底引起大的剪力和倾覆力矩。一种常见的破坏形式是罐壁     

基于Ansys的锚固式储液罐模态分析

地震灾害对储液罐的危害巨大,储液罐的抗震研究非常必要。利用Ansys软件建立了锚固式储液罐的有限元计算模型,计算了储液罐的前10阶固有频率,给出了三维主振型图。各阶振型的x向、y向最大应力及主要变形均发生在罐体上沿,说明由于振动产生的罐体破坏容易发生在罐体上沿,因此罐体顶部的抗震加固非常重要,抗震加强圈应靠顶部设置。     

立式圆筒形储罐罐壁强度计算比较及分析

在立式圆筒形储罐的设计中 ,罐壁的强度计算是重点。各国油罐标准中 ,罐壁的强度计算理论和计算公式是一样的 ,只是在有关参数 (如罐壁材料的许用应力、焊接接头系数等 )的选择上存在差异。文章通过计算实例较详细地分析了材料的许用应力、焊接接头系数、储液密度和厚度附加量等对罐壁强度计算结果的影响规律 ;对我国储罐标准的修订提出了具体建议     

欧美大型钢制低温储罐抗震设计方法对比分析

以欧美标准中的单包容与全包容低温储罐中的钢制储罐抗震设计方法为分析对象，从抗震设防水准与目标、抗震设计反应谱以及抗震设计准则如地震作用调整系数、阻尼比、载荷组合、抗震许用应力、抗倾覆与滑移、晃动波高等方面进行分析对比，为欧美低温储罐抗震设计方法的工程应用提供参考。为实现抗震设防目标以及与该国(区域)建筑抗震以及荷载标准体系协调，欧美低温储罐抗震各设计准则均存在一定的差异，工程设计时应合理应用以避免安全隐患。     

常压立式圆筒形储罐抗震设计计算标准对比

探讨了现行国家和行业标准中关于常压立式圆筒形储罐抗震设计的GB 50341-2014、GB50761-2012和SH 3048-1999三个标准,分别介绍了其适用范围和储罐抗震计算方法,其中计算方法涉及了罐液耦连振动基本周期、水平地震剪力、地震弯矩、最大轴向压应力和稳定许用临界应力。通过对比发现,三个标准的适用范围相差不大,计算方法有一定的差别,尤其是稳定许用临界应力的计算方法差别最大。分别利用三个标准的计算方法对10000m~3储罐实例进行抗震计算,计算结果相差较大,尤其是储罐稳定许用临界应力的大小,导致根据不同的标准进行抗震设计得到的安全性不一致,最后对抗震设计计算提出了建议。     

近海油田钢质原油储罐腐蚀机理分析与防护

辽河油田原油储罐储存的原油含有水、无机盐、硫化物、有机酸等腐蚀性化学物质,造成储油罐内顶部、底板及加热盘管发生严重腐蚀,甚至导致某些储油罐发生罐顶塌陷和罐底板穿孔漏油事故,影响生产正常运行。原油储罐腐蚀主要有罐顶与罐壁外腐蚀、罐底外腐蚀以及储罐内腐蚀。通过分析罐底沉积污水中的腐蚀性成分,确定引起腐蚀原因。采取的防护对策包括:改进储罐的设计,增加防雨檐,减少雨水与罐表面接触;罐底边缘板的防腐蚀、防渗水等采用CTPU玻璃布+防水涂料的工艺技术;涂料与牺牲阳极联合保护技术。     

基于地基影响下的大型原油储罐的数值模拟分析

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐,当承受液体静压时,罐底板与最底层罐壁板联结处的应力状态十分复杂。用有限元方法对某石油储备基地的100dam^3原油储罐水压试验条件下的应力和变形进行了分析,得出了罐壁和底板的整体变形和应力分布情况。     

基于地基影响下的大型原油储罐的

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐,当承受液体静压时,罐底板与最底层罐壁板联结处的应力状态十分复杂.用有限元方法对某石油储备基地的100 dam3原油储罐水压试验条件下的应力和变形进行了分析,得出了罐壁和底板的整体变形和应力分布情况.     

大型立式储油罐双层钢制罐底结构设计探讨

立式储油罐罐底腐蚀失效会严重影响到储油罐的安全环保运行,现有储油罐单层金属底板结构难以避免上、下表面同时腐蚀的情况,为此提出了采用双层罐底板结构。目前国内尚无大型立式储油罐采用双层罐底结构,结合国外规范及工程经验,对几种常见双层罐底板结构型式进行比较分析,并对罐壁和罐底连接处设计和双层罐底泄漏检测技术进行探讨,可为大型立式储油罐双层罐底结构设计提供参考。