160000m~3LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐的地震響應(yīng)分析

1、160000m3LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐的地震響應(yīng)分析隨著能源消費(fèi)的不斷增長，液化天然氣（LNG）作為一種易長距離輸送、對(duì)環(huán)境無污染的新興能源， 在世界能源組中的位置越來越重要，發(fā)展天然氣工業(yè)成為世界各國改善環(huán)境和維持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。LNG儲(chǔ)罐作為一種安全穩(wěn)定、占地面積小、存儲(chǔ)量大的結(jié)構(gòu)設(shè)施，它的應(yīng)用和建造也日益廣泛。然而作為一種新型的產(chǎn)業(yè)， 關(guān)于 LNG儲(chǔ)罐國內(nèi)外還缺乏專門的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，且對(duì)其抗震性能的研究還處于初步的階段。LNG儲(chǔ)罐作為一種大型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生震害倒塌，將會(huì)給生態(tài)、人文和經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。所以在我國大量興建LNG儲(chǔ)罐的同時(shí)，對(duì)其開展抗震性能的分析具有實(shí)際工程意

2、義。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括以下四個(gè)部分：（1）以實(shí)際 LNG儲(chǔ)罐工程資料為研究背景，利用ANSYS及 LS-DYNA有限元分析平臺(tái)，建立了160000m3的 LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐的精細(xì)化模型， 其中包括對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定約束效果的扶壁柱和環(huán)梁；進(jìn)行了合適的單元選取和劃分，并介紹了材料的本構(gòu)關(guān)系。（2）研究空罐及滿液位泄露條件下 LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐的振動(dòng)特性，采用附加質(zhì)量法進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析， 結(jié)果顯示：空罐狀態(tài)下混凝土外罐的固有振型為穹頂?shù)恼駝?dòng)變形， 并較早的激發(fā)出了環(huán)向多波效應(yīng)； 當(dāng)內(nèi)罐發(fā)生滿液位泄露工況下，內(nèi)部的柔性液體與外罐罐壁的共同作用， 會(huì)明顯降低外罐的自振頻率， 且數(shù)值分析結(jié)果得到了理論驗(yàn)證。（ 3）選取了具有代表性的三條天然地震動(dòng)記錄與一條人工地震波，采用全過程時(shí)程分析方法對(duì)全容式 LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐進(jìn)行了單向、雙向及三向地震動(dòng)力響應(yīng)分析。多量化參數(shù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明： 地震動(dòng)記錄的場(chǎng)地土條件、 地震動(dòng)輸入維數(shù)、水平地震動(dòng)輸入方向與扶壁柱的角度關(guān)系皆是影響 LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐地震響應(yīng)的關(guān)鍵因素。（4）參考國外對(duì) LNG儲(chǔ)罐的抗震設(shè)防要求， 采用等效慣性法力對(duì)LNG儲(chǔ)罐混凝土外罐分別進(jìn)行操作基準(zhǔn)地震（OBE）和安全停運(yùn)地震（ SSE）