网壳储罐静力性能与地震响应研究

论文摘要

有“工业血液”之称的石油对世界经济的影响举足轻重,目前人类对石油的依赖是其它能源无法替代的,因此,各国加大了石油的战略储备。从储罐的设计、建造和使用情况看,采用大容量储罐储油具有节省钢材、减少占地面积、方便操作管理和节省投资等优点,储罐的大型化成为发展的必然趋势。但已建成的储罐都是从提高钢材性能入手,使储罐向大型化发展,并未改变其结构形式。2009年,张文福提出一种新的储罐结构形式——网壳储罐,此结构可以充分利用网壳的抗拉、抗弯性能好的特点,有效地减少底板和罐壁的板材厚度,降低造价,且具有外观独特、优美,视觉效果好等优点。本文将采用有限元软件ADINA,对网壳储罐的静力性能及地震响应进行研究,主要工作如下:1.验证本文所采用的全罐模型、1/4模型的合理性;2.改变网壳储罐的各种参数,进行盛水条件下的静力分析,研究各参数对其静力性能的影响;3.优化设计15×10~4m~3和30×10~4m~3网壳储罐,分析其静力特性;4.采用变点法设计30×10~4m~3普通储罐,并将15×10~4m~3和30×10~4m~3网壳储罐分别与15×10~4m~3和30×10~4m~3普通储罐进行经济性对比;5.对各状态下的普通储罐和网壳储罐进行固有振动特性分析,对比分析普通储罐与网壳储罐振动特性的差异,并研究各参数对网壳储罐振动特性的影响;6.对经优化设计的15×10~4m~3网壳储罐,分别输入4种地震波,进行地震响应分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 绪论
• 0.1 引言
• 0.2 储罐的国内外研究现状
• 0.2.1 储罐的静力研究现状
• 0.2.2 储罐的抗震研究现状
• 0.3 网壳静动力研究现状
• 0.4 地震动输入方式研究
• 0.5 本文的主要研究内容
• 第一章 静力分析
• 1.1 有限元模型与验证
• 1.1.1 网壳储罐的基本参数
• 1.1.2 有限单元的选取
• 1.1.3 普通储罐模型验证
• 1.1.4 网壳储罐模型验证
• 1.2 网壳储罐静力影响参数分析
• 4m³ 网壳储罐设计'>1.3 15×10⁴m³网壳储罐设计
• 4m³ 网壳储罐与普通储罐经济性对比'>1.4 15×10⁴m³网壳储罐与普通储罐经济性对比
• 4m³ 普通储罐设计'>1.5 30×10⁴m³普通储罐设计
• 4m³ 网壳储罐设计'>1.6 30×10⁴m³网壳储罐设计
• 4m³ 网壳储罐与普通储罐经济性对比'>1.7 30×10⁴m³网壳储罐与普通储罐经济性对比
• 1.8 本章小结
• 第二章 网壳储罐固液耦合频率分析
• 2.1 流固耦合的基本概念
• 4m³ 网壳储罐固有振动分析'>2.2 15×10⁴m³网壳储罐固有振动分析
• 2.3 网壳储罐模态参数影响分析
• 2.4 本章小结
• 4m³网壳储罐地震响应分析'>第三章 15×10⁴m³网壳储罐地震响应分析
• 3.1 基本理论
• 3.1.1 地震响应及其求解方法
• 3.1.2 ADINA 瞬态动力分析方法
• 3.2 地震波的选取
• 3.3 网壳储罐地震响应分析
• 3.3.1 地震响应观测点选取
• 3.3.2 Taft 波作用下径向位移时程
• 3.3.3 Taft 波作用下环向应力时程
• 3.3.4 Taft 波作用下轴向应力时程
• 3.3.5 Taft 波作用下液压及波高时程
• 3.3.6 Morgan Hill 波作用下径向位移时程
• 3.3.7 Morgan Hill 波作用下环向应力时程
• 3.3.8 Morgan Hill 波作用下轴向应力时程
• 3.3.9 Morgan Hill 波作用下液压及波高时程
• 3.3.10 El-Centro 波作用下径向位移时程
• 3.3.11 El-Centro 波作用下环向应力时程
• 3.3.12 El-Centro 波作用下轴向应力时程
• 3.3.13 El-Centro 波作用下液压及波高时程
• 3.3.14 人工波作用下径向位移时程
• 3.3.15 人工波作用下环向应力时程
• 3.3.16 人工波作用下轴向应力时程
• 3.3.17 人工波作用下液压及波高时程
• 3.4 Taft 波作用下网壳储罐与普通储罐地震响应对比
• 3.5 设计建议
• 3.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要