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。