基于框架—料仓相互作用的框架地震响应研究

发布时间：2020-10-30 13:47

　　 料仓,是储存松散固体的立式容器,其中圆筒形料仓因其独特优势而被广泛应用在化工业。框架结构是目前建筑中最常用到的结构形式,以柱和梁承受主要荷载。本文对框架-料仓耦合体系进行了整体建模分析,并从考虑和不考虑框架、料仓之间的相互作用两方面对地震作用下体系中框架的振动响应问题进行对比分析,研究相互作用对框架地震响应的影响,并考虑料仓高度、储料质量及混凝土强度等级等变化因素对体系中框架地震响应的影响。围绕这一问题,本文结合山东枣庄某化工厂10万t/年装置实例进行了以下几方面具体工作:1.为验证利用商业有限元软件ABAQUS模拟基于框架-料仓相互作用的框架地震响应的可行性和合理性,本文利用有限元软件ABAQUS建立与既有经典试验模型相同的考虑结构-设备相互作用的耦合系统有限元模型,在结构形式、材料属性等相同的情况下,ABAQUS有限元模型与试验模型的自振频率误差均在可接受的误差范围内,因此本文认为利用有限元软件ABAQUS模拟基于框架-料仓相互作用的耦合系统,研究框架的地震响应是可行的。2.为研究地震作用下考虑框架-料仓相互作用的耦合体系的地震响应,利用有限元软件ABAQUS建立考虑框架-料仓相互作用的框架-料仓耦合体系有限元模型,采用时程分析法对其在7度多遇地震下的地震响应进行分析,并与不考虑框架-料仓相互作用的堆聚质量体系的地震响应进行频率、应力及加速度等各项地震响应的对比分析。结果表明:框架-料仓间的相互作用既会增加也会减少体系中框架地震响应。3.为对基于框架-料仓相互作用的耦合系统进行较全面的分析,了解各个因素对体系的影响程度,分别考虑料仓高度、储料质量及框架混凝土强度级别三个影响因素,比较分析系统中框架的地震响应。结果表明:储料质量对框架地震响应的响应较大,料仓高度和混凝土强度级别对框架地震响应有一定影响。
【学位单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU311.3
【部分图文】：

东北石油大学硕士研究生学位论文第一章 绪论1.1 研究背景及意义近十几年，我国化工业生产量成倍增加，由于化工生产的独特性，决定了化工设备在地震作用下要尽量避免产生破坏，一旦结构在地震作用下产生较大的位移、破坏，不足以为化工设备提供一个安全的环境，导致设备发生侧移、泄露，轻者影响整个生产过程，浪费物料，严重的话很可能引发爆炸、火灾、中毒或烧伤等次生危害。比如在 2008年的汶川地震中，什邡市两化工厂和德阳市一化工厂发生硫酸和液氨泄漏现象，震后工厂受损严重，如图 1.1 所示。同时，为了满足化工企业对生产速率和产量的要求，需要一种能够储存大量散装物料的设备。料仓，是储存松散固体的立式容器，其中圆筒形料仓因其施工方便、占地面积小、储存量大等特点而被广泛应用在化工业。根据规范《固体料仓》[1]（NB/T47003.2-2009）第 21 页中对料仓支承结构的划分，主要分为裙座式（包括短裙座）、带整体加强环耳式支座，见图 1.2 所示；料仓壳体结构主要分为拱顶式（图1-2 的 a、b、d）和锥顶式（图 1-2 的 c）。

如图 1.1 所示。同时，为了满足化工企业对生产速率和产量的要求，需要一种能够储存大量散装物料的设备。料仓，是储存松散固体的立式容器，其中圆筒形料仓因其施工方便、占地面积小、储存量大等特点而被广泛应用在化工业。根据规范《固体料仓》[1]（NB/T47003.2-2009）第 21 页中对料仓支承结构的划分，主要分为裙座式（包括短裙座）、带整体加强环耳式支座，见图 1.2 所示；料仓壳体结构主要分为拱顶式（图1-2 的 a、b、d）和锥顶式（图 1-2 的 c）。图 1.1 震后化工厂

第一章 绪论架-料仓耦合体系，已有框架-料仓耦合体系如图 1.3 所示。框架-料仓耦合体系成为化工企业储存物料时一种新的选择，但现在的大多数研究针对钢筋混凝土的落地式、筒承式或柱承式筒仓（图 1.4），对框架-料仓耦合体系的研究，仅仅限于单独对框架或料仓的设计，未将框架和料仓当做整个体系来研究，如文献[2-10]。
【参考文献】

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本文编号：2862556