国家自然科学基金(51078063E0808) 作品数:15 被引量:51 H指数:6 相关作者: 孙建刚 崔利富 孙颖 赵颖华 王振 更多>> 相关机构: 大连民族学院 大连海事大学 东北石油大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 天文地球 更多>>
考虑SSI效应的15×10^4m^3储罐基础隔震数值仿真分析 被引量:4 2012年 为考虑土与结构相互作用(SSI)对15×104m3大型立式储罐基础隔震效应的影响,采用弹簧-阻尼系统模拟地基土和隔震层,罐壁及底板采用壳单元,流体采用势流体单元,利用ADINA建立15×104m3储罐有限元模型,在峰值加速度0.2g El Centro波地震激励下,应用Newmark数值积分方法进行地震响应分析,结果表明:考虑SSI效应时,非隔震储罐的地震响应有所减小,而基础隔震时地震响应有放大效应。储罐抗震减震设计时,中软地基土上储罐从结构设计安全角度来说需要考虑土与结构的相互作用。 刘伟兵 孙建刚 崔利富 逯严磊关键词:储罐 土与结构相互作用 ADINA 基础隔震 大型全容式LNG储罐基础隔震地震响应分析 被引量:9 2012年 为了给大型LNG储罐基础隔震设计提供理论和技术支撑,将混凝土外罐依据的剪切悬臂梁理论,钢制内罐依据的速度势理论,引入隔震层刚度和阻尼,建立了LNG储罐基础隔震体系的等效力学模型;应用Hamilton原理,推导了LNG储罐基础隔震体系运动方程,给出了地震响应的理论表达.针对160 000 m3大型LNG储罐进行数值分析,结果表明:除晃动波高外,基底剪力和倾覆弯矩减震效果明显;进行LNG储罐基础设计时,要考虑外罐的影响,而钢制内罐设计时,可以忽略外罐的影响;LNG储罐隔震设计时,要考虑隔震对晃动带来的影响,进行优化设计. 孙建刚 崔利富 郑建华关键词:LNG储罐 基础隔震 力学模型 地震动响应 浮顶储罐在地震荷载作用下数值模拟分析 被引量:7 2011年 为了研究浮顶对储罐结构在动力荷载作用下地震响应的影响,选取2 000方原油储罐为研究对象。分别建立无浮顶储罐及浮顶储罐的有限元分析模型,进行Ⅲ类场地单向地震激励作用下储罐结构的有限元数值模拟计算。对其在地震荷载作用下的基底剪力、倾覆力矩、晃动波高进行详细的对比。结果表明浮顶的存在对储罐的基底剪力和倾覆力矩产生影响甚微;对晃动波高有一定的抑制作用,2 000方储罐波高降低率为41%。 孙颖 孙建刚 崔利富 张营关键词:地震荷载 有限元分析 大型立式浮顶储罐基础隔震数值研究 被引量:10 2011年 强震作用下,立式浮顶储罐破坏严重。为了降低浮顶储罐的地震响应,选取15×104m3大型立式浮顶储罐,引入基础隔震措施,并考虑浮顶的影响,应用势流体理论,采用ADINA建立有限元模型。研究在不同隔震层阻尼比、不同隔震周期、不同烈度及不同场地条件影响下,基础隔震浮顶储罐的地震响应并进行对比分析。结果表明:当隔震层阻尼比为0.2~0.3时减震效果较好,阻尼比存在合理优化区间;随着隔震周期、地震烈度的增加,基础隔震浮顶储罐的减震率增加;基础隔震浮顶储罐的减震效应受场地条件影响较大;基础隔震措施不能有效控制浮顶储罐的晃动波高。浮顶储罐隔震设计时需要综合考虑多种因素,选取最佳隔震设计参数。 孙颖 孙建刚 崔利富关键词:基础隔震 ADINA 地震动响应 位于不同场地的隔震储罐在地震作用下响应对比分析 2012年 就橡胶垫隔震体系和摩擦摆隔震体系,研究分析大型立式储液罐在不同场地实际地震作用下的响应,同时将地震响应与非隔震储罐进行对比分析。分析结果表明:在柔软场地,摩擦摆隔震系统的减震效果要好于橡胶垫系统。摩擦摆支座控制隔震层位移的能力要好于橡胶垫支座。此外,进行了参数影响分析,来衡量储罐储液量、高径比和隔震系统的隔震周期对储罐主要响应的影响。储罐储液量较小时,摩擦摆支座的减震率要好于橡胶垫支座。隔震储罐高径比不宜取为0.8,此时脉冲位移和基底剪力的峰值响应都较大。隔震周期在2 s~3 s区间范围内时,可以取得最优减震效果。 逯严磊 孙建刚 崔利富 刘伟兵关键词:橡胶垫隔震 储罐 地震响应 三向地震激励下浮顶储罐动力屈曲 被引量:2 2012年 为进行三向地震激励作用下非隔震与隔震浮顶储罐动力屈曲特性对比分析,验证基础隔震提高储罐抗震安全度的有效性.以150 000 m3大型立式浮顶储罐为研究对象,应用ADINA有限元分析软件建立数值仿真分析模型,采用加速度激励加载方式,应用Newmark数值积分方法进行动力响应分析,根据B-R动力屈曲准则确定相应的临界屈曲加速度峰值.结果表明:非隔震与隔震情况下罐壁发生屈曲均为弹性屈曲,采用基础隔震可以有效提高储罐的动力屈曲临界荷载及塑性屈服荷载,提高幅度分别为69%和60%;对于罐壁的许用临界应力,我国规范安全等级高于美国和日本的规范要求. 孙颖 崔利富 孙建刚 赵颖华关键词:基础隔震 动力屈曲 刚性储罐基底隔震的动力反应 被引量:4 2011年 为了降低水平地震激励下圆柱形储罐的地震响应,假定储罐罐壁为刚性运动,液体为理想流体,同时考虑液体自由表面的晃动影响,依据储罐内液体满足的边界条件和势流体理论,给出了动水压力、基底剪力和倾覆力矩的理论表达.利用相同激励下原型罐和等效力学模型罐基底剪力和弯矩等效原则,给出了刚性储罐晃动波高、基底剪力和弯矩的简化表达,建立了刚性储罐基础隔震两质点简化分析力学模型.依据Hamilton原理建立了刚性储罐基础隔震运动分析方程.结果表明,在隔震状态下,液体的对流分量对基底剪力和倾覆力矩的贡献是不可忽略的,隔震对晃动波高的影响不大,对基底剪力和弯矩的降低效应明显. 孙建刚 蒋峰 王向楠 张荣花关键词:地震 基底隔震 势函数 动力反应 双向地震激励下储罐隔震计算模型对比分析 2011年 铅芯橡胶垫基础隔震浮顶储罐在双向地震激励下,采用不同的隔震层恢复力计算模型计算所得的地震响应存在差异。不同工况下,若不加区别地选取将给储罐设计带来不利影响。通过分析高径比、阻尼比、隔震周期以及屈服强度参数对计算结果的影响得出,特定高径比时等效线性模型计算所得波高偏小,基底剪力和位移偏大,因此设计时应综合权衡各模型的计算结果,以便保证经济、安全;储罐设计时阻尼比宜取0.2,大于0.2时建议采用Park模型计算;对应不同的隔震周期,三种恢复力模型计算所得的地震响应峰值以及变化规律存在较大差异,不同隔震周期下进行储罐设计应依据主控项区别选取计算模型;支座屈服强度系数在0.1~0.15之间取值可得到最优减震效果。 邹德磊 孙建刚 崔利富 李建新关键词:恢复力模型 储罐设计 大型立式储罐竖向基础隔震研究 被引量:2 2011年 为了降低立式钢制储罐竖向地震响应,从罐液耦联运动出发,依据储罐内液体满足的边界条件和势流体理论,选择合理的速度势,给出动水压力的理论表达;考虑动水压力和土与结构相互作用的影响,建立罐液耦联振动方程、隔震层控制方程和基础的竖向振动方程;给出储罐侧壁剪力、侧壁弯矩和应力的理论表达.选取150 000 m3储罐,采用Wilson-θ法对其进行地震动响应分析,结果表明:储罐竖向基础隔震体系能够降低储罐的径向应力、轴向应力和环向应力地震响应,设计时需要综合考虑各种因素选择最佳场地、隔震周期、阻尼比和高径比. 崔利富 孙建刚 赵颖华关键词:立式储罐 竖向隔震 土与结构相互作用 地震动响应 立式储罐滚动环梁与滑移垫层并联隔震研究 随着我国综合国力和国际地位的不断巩固提高,经济不断发展,石油储罐的经济发展地位越来越重要,石油战略储备已经作为应对突发事件的最直接有效手段。储罐在地震中破坏会产生巨大社会危害性和经济损失,因此对于大型储罐的地震响应研究,... 高宇龙关键词:储罐 并联隔震 滑移隔震