基于流固耦合的LNG储罐外罐地震响应分析

为研究流固耦合对LNG储罐外罐的地震响应问题,采用振动台试验和数值仿真相结合方法对不同地震波下不同液体高度的LNG储罐进行震动分析。试验结果表明：地震会改变罐体加速度和位移的分布情况,不同地震波和不同液体高度对位移和加速度的放大效应有着不同的影响,在El Centro波、Taft波和SHM2波作用下,流体振荡产生的减震作用和流体压力产生的附加惯性作用能够减小储罐中部的位移,但对加速度有所放大。利用时程分析法对5000m³LNG储罐的位移和环向应力进行地震模拟分析,结果表明：储罐的环向应力呈现出中间大两头小的走势,在罐高的1/4h、1/2h和3/4h上出现极值;位移沿罐高度方向先增加后减少,峰值出现在1/4h、1/3h、1/2h和3/4h处。因此在LNG储罐抗震设计时,应考虑流固耦合效应对结构的影响,在1/4h、1/3h、1/2h和3/4h处的薄弱位置,宜采用增加壁厚、设置阻尼器和钢筋加密等措施增强结构的可靠性和安全性。     

LNG储罐外壳自振特性及地震响应分析

主要研究LNG储罐外壳的自振特性和地震响应分析,应用ANSYS建立LNG储罐外壳有限元模型,得到有限元模型的频率、振型、最大相对位移等,选取三种地震波进行了LNG储罐外壳的地震响应分析,得到LNG储罐特殊位置点的位移、加速度、等效应力时程曲线。     

基于地震响应分析的超大容积液化天然气LNG储罐基础方案对比研究

地震响应是目前超大容积液化天然气LNG储罐设计的主要控制工况,直接影响储罐的基础选型及参数确定。基于漳州某液化天然气LNG储罐工程场地的地质情况和地震条件,采用数值模拟计算储罐结构地震响应,对比分析超大容积LNG储罐单筏板和双筏板基础方案抗震性能。结果显示,双层筏板能够使隔震垫更加有效地工作。在高地震水平地区,双层筏板加隔震垫基础方案能够降有效低超大容积LNG储罐地震响应。     

变曲率摩擦摆隔震LNG储罐的地震响应分析

为了避免长周期地震动作用下隔震液化天然气(liquefied natural gas,以下简称LNG)储罐共振现象的发生,提出一种新型变曲率摩擦摆系统(Variable Curvature Friction Pendulum System,以下简称VCFPS)。以某16×10⁴ m³ LNG储罐为背景,建立其简化力学模型,利用拉格朗日方程推导相应的运动控制方程,对长周期地震动作用下LNG储罐的隔震性能进行分析。研究结果表明：无论长周期地震动还是短周期地震动,变曲率摩擦摆隔震LNG储罐可以有效地控制基底剪力,但不能降低液体晃动波高。在0.06～0.08摩擦系数范围内,基底剪力达到最优;在0.06～0.12摩擦系数范围内,液体晃动波高变化不显著。随着平衡位置附近滑动面水平段长度增大,液体晃动波高显著降低。由此可见,合理选取VCFPS的力学性能参数,有利于LNG储罐抗震设计。     

半地下式LNG储罐地震响应的离心试验研究

以半地下式LNG储罐的地震响应和桩基础对半地下式LNG储罐的抗震性能影响为研究目的,设计并开展动力离心模型试验,通过对比有桩和无桩储罐的地震响应加速度、摆角、储液晃动波高等差异,验证桩基础对半地下式LNG储罐抗震性能的提升效果。结果表明：以自振周期为控制参数的大型LNG储罐离心试验设计方法满足设计原则和要求;0.05g、0.1g、0.3g El Centro波荷载下,桩基础减小了储罐罐顶5.0%～36.6%的水平加速度、13.8%～33.6%最大摆角和8.4%～18.8%储液晃动波高等地震响应,桩基础有利于提高半地下式LNG储罐的抗震性能。     

大型液化天然气储罐隔震体系地震响应分析及经济评价

以山东青岛某液化天然气(LNG)储罐为背景,首先采用ADINA软件建立了LNG储罐三维模型,对隔震和非隔震储罐进行模态分析,然后分析不同形状系数隔震支座储罐的地震反应,并研究隔震支座参数对储罐隔震效果的影响,最后对采用隔震支座储罐的经济效益进行初步评价。研究结果表明:采用隔震装置可以降低储罐的自振频率,减小内罐和外罐的加速度、等效应力响应,但应注意隔震体系自振周期的延长将导致液体晃动波高的增加对罐顶的影响;隔震频率和阻尼比对储罐地震响应影响明显;采用隔震支座不但减小了地震反应,同时也降低了储罐的造价。     

某LNG储罐站消防安全改进

阐述了某LNG储罐站的基本情况,分析该LNG储罐站的消防设计及存在的安全隐患,提出了改进消防安全隐患的建议。     

LNG接收站储罐预冷模拟研究

建立LNG储罐预冷计算模型,采用MATLAB自编程序对某LNG接收站储罐预冷过程进行模拟,模拟了预冷过程中储罐内以及储罐壁的温度场变化。在二次回流和储罐底部混凝土向罐内导热的共同作用下,储罐底部中心区域温度不是随预冷过程单调下降,而是在预冷后期出现阶段性温度上升。     

LNG储罐预冷的热力学研究

预冷作为储罐运行前最为重要的步骤,能否顺利的预冷对储罐将来的安全运行至关重要。本文以一台150m3的立式储罐为例,对其建立热力学模型,计算预冷所需时间,并与实际预冷作对比,为制定符合我公司储罐的预冷方案提供模型支持和改进措施,提高安全生产系数。     

冬期施工LNG储罐罐壁内部的温度分析

国内近几年掌握了自主化设计建造储罐的能力后,LNG储罐造价大大降低,上海、天津、江苏等地区争相新建和扩建LNG储罐,储罐容积也逐年增加,储罐罐壁也较以往更厚。而国内关于储罐建造技术的可参考文献较少。为了分析LNG储罐混凝土罐壁的温度变化对混凝土强度发展的影响,论文采用全自动测温仪测量并记录了罐壁LNG储罐在冬期施工条件下大量的温度数据,分析并得出了在11天内混凝土内部温度可以保证混凝土强度的发展等结论,并为后续类似工程建设给出了诸多切实可行的建议。     

立式储罐有限元分析模型的建立

应用变分原理建立了储罐有限元计算模型及计算方法,详细推导了储罐及地基的刚度矩阵和质量矩阵。应用此模型计算了2 000 m3和20 000 m3储罐的地震响应,计算结果与《构筑物抗震设计规范》(GB 50191-93)中提出的方法及其他学者的计算结果比较,验证了本方法的有效性。所建立的有限元模型为后续的储罐内力分析及地震反应分析奠定了基础。     

大跨度结构多点激励地震反应分析现状评述

大跨度结构应该考虑地震动的多点效应,对大跨度结构多点输入抗震的研究现状进行了系统的综述和总结。首先论述大跨结构地震动的输入问题;然后论述大跨度结构考虑多点输入的抗震计算方法,包括反应谱法、时程分析法以及随机振动分析法。最后对今后应加强研究的相关问题提出了建议。     

大型LNG储罐风荷载作用下有限元分析

应用有限元软件对国内某工程中的LNG储罐进行有限元分析,对其在重力、预应力、风荷载作用下进行了各向应力随外罐壁高度变化的计算分析.分析表明风荷载不起控制作用,并针对在设计和建造中的受力薄弱部位提出了一些建议,给相关工程设计研究人员提供参考.     

装配式混凝土剪力墙隔震结构地震反应模拟分析

通过建立带有隔震层的装配式高层混凝土剪力墙结构空间有限元模型,对青岛某装配式混凝土剪力墙结构进行隔震设计的有限元非线性分析。用SAP2000对该带有隔震层的结构模拟地震振动响应,与没建立隔震层结构进行层间剪力和剪力比对比分析,并验算隔震支座的水平位移,得出非隔震与隔震结构的层间剪力比范围为2.01~7.45。根据现行抗震规范要求,带有隔震层的装配式结构即使在8度设防烈度下,仍然具有将近2倍的安全储备,隔震技术对于装配式建筑具有良好的抗震性。     

储罐温度作用的仿真分析

介绍了一座15万m3大型储罐的结构、材料及基本参数,运用有限元原理,借助数值仿真软件ADINA,对低温及重力共同作用下的储罐进行了应力分析,获得了储罐在不同温度作用下各层壁板的应力分布情况,并根据应力分析结果对储罐进行了强度校核。结果表明:储罐自重和温度共同作用下均符合强度条件,为储液罐的安全过冬提供了理论依据。     

地震作用下储罐参数对其应力影响分析

考虑固液耦合以及储罐与地基的相互作用,运用ADINA有限元软件建立了三种不同体积储罐的有限元数值分析模型,设置不同的储液高度,分析储罐罐壁在水平地震作用下的应力响应,得到了相关结论。     

大型天然液化气低温储罐钢筋网片抗风分析及加固处理

根据大型低温LNG储罐的施工技术特点,大型钢筋网片在脉动风荷载等动力荷载作用下易产生大幅振动,极易引起钢筋网片的失稳破坏。采用SAP 2000有限元软件建立了大型LNG低温储罐9-11段钢筋网片的有限元模型,通过模态分析得到了该钢筋网片的自振特性;考虑P-Δ效应,对该LNG储罐钢筋网片进行了风荷载作用下的抗风分析;并采用工字型钢加固处理技术对该钢筋网片进行了加固分析与设计。结果表明:在适当的位置布置工字型钢,能明显减小钢筋网片的风振响应,提高钢筋网片施工的稳定性和安全性。     

曲线梁桥空间非线性地震动力分析

曲线梁桥的应用在城市桥梁和高速公路中愈来愈普遍了,从结构动力学的观点研究它的结构特性和地震反应越来越迫切。针对北京天宁寺立交二环路主桥,用理论与实验相结合的方法对该桥动力特性及其地震响应进行了深入研究。     

基于弹塑性动力分析的结构非线性响应及抗震设计

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果 ,包括结构整体分析模型 ,构件单元模型 ,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型 ,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照 ,对今后结构非线性抗震设计提出了建议     

大型储油罐抗震性能分析

采用ANSYS有限元软件针对20 000m3储油罐进行了数值分析。计算了罐侧壁环向、竖向应力及基底弯矩随着罐中液面高度变化的地震响应分析,用以验算其抗震性能,并与规范和简化方法比较,验证结果的正确性。结果表明:季节性冻土层的存在明显地影响着场地动力特性,进而影响储罐的抗震安全性。在非冻结场地上该储罐在多遇地震和罕遇地震情况下都是安全的;在冻结场地上该储罐在多遇地震情况下是安全的,而在罕遇地震情况下是不安全的。