鉛芯橡膠隔震液化天然氣罐結(jié)構(gòu)近場(chǎng)地震下的動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、近年來(lái)，大型液化天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)LNG）儲(chǔ)罐的應(yīng)用越來(lái)越廣，且它們多處于地震區(qū)，在地震作用下極易發(fā)生破壞，一旦破壞則可能發(fā)生儲(chǔ)罐爆炸、火災(zāi)和環(huán)境污染等次生災(zāi)害，造成巨大的損失。為此，本文應(yīng)用有限元分析方法研究LNG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)及LNG儲(chǔ)罐鉛芯橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)在近場(chǎng)地震作用下的響應(yīng)，為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐隔震的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文基于流固耦合原理建立了工程中應(yīng)用較多的1000立方米儲(chǔ)罐ANSYS有限元計(jì)算模型，分析了LNG儲(chǔ)罐隔震及非隔震結(jié)構(gòu)在近場(chǎng)地

2、震波作用下的地震響應(yīng)，研究了LNG儲(chǔ)罐的地震響應(yīng)特點(diǎn)。進(jìn)行了LNG儲(chǔ)罐縮尺模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，驗(yàn)證了有限元分析模型的有效性和正確性。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）有限元模型隔震前后基底剪力和晃動(dòng)波高分析。隔震后較隔震前基底剪力明顯減小，基底剪力減震效果在茂縣地辦波、汶川武都波、EL Centro波作用下分別是0.918、0.958、0.913，所選近場(chǎng)波和遠(yuǎn)場(chǎng)波作用下的效果差不多。在茂縣地辦波、汶川臥龍波、EL Centro波作

3、用下，晃動(dòng)波高的減震效果絕對(duì)值分別是0.079、0.197、0.010，說(shuō)明晃動(dòng)波高隔震前后變化不是很明顯。
　?。?）有限元模型隔震前后加速度和位移分析。最大峰值加速度在茂縣地辦波、汶川武都波、EL Centro波作用下的減震效果分別是0.716、0.710、0.618，說(shuō)明本文所選近場(chǎng)波和遠(yuǎn)場(chǎng)波作用下的加速度隔震效果很接近。對(duì)于位移反應(yīng)，隔震前沿罐壁高度方向基本呈線性變化，隔震后沿罐壁高度方向在很小的范圍內(nèi)變化。
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4、3）有限元模型隔震前后應(yīng)力分析。沿罐壁高度的軸向壓應(yīng)力、環(huán)向拉應(yīng)力和等效應(yīng)力均在底部出現(xiàn)最大值，隔震后沿罐壁高度相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力均減小。在茂縣地辦波、汶川武都波、EL Centro波作用下，軸向壓應(yīng)力的隔震效果絕對(duì)值分別是0.752、0.785、0.696，環(huán)向拉應(yīng)力的隔震效果絕對(duì)值分別是0.236、0.217、0.191，說(shuō)明儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)在所選近場(chǎng)波與遠(yuǎn)場(chǎng)波作用下減震效果相差不大。
　?。?）對(duì)儲(chǔ)罐縮尺模型進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。輸入近場(chǎng)地震