带浮顶的超大FRP组合储罐力学性能与关键技术研究

发布时间：2020-11-05 06:57

　　 本课题以理论和数值研究为主,目标是凝练出带浮顶的超大FRP组合储罐结构体系具有可操作性的设计和施工建议,形成一套该结构体系在实际工程中的应用关键技术,力求在基础理论和实际应用上有所突破,为有效解决各大油田、化工厂对大容积储罐的需求问题提供借鉴。本课题构建了一种带浮顶的超大纤维增强塑料(FRP)组合储罐结构体系。通过数值仿真得到超大FRP组合储罐储液晃动自振频率,与理论公式对比验证建模的合理性,进一步给出无浮顶和带浮顶超大FRP组合储罐体系储液晃动和罐液耦联的前三阶振型及其随不同参数的变化规律。建立FRP组合储罐体系储液晃动基本频率的计算公式。基于有限元软件开展不同跨度、矢跨比、截面形式、初始缺陷下的FRP网壳罐顶结构的非线性稳定分析。应用有限元软件ADINA进行大规模的实际尺寸网壳的特征值屈曲、非线性静力、非线性屈曲分析,得出网壳结构稳定性的变化规律,提出网壳稳定性的实用计算公式。通过对无穹顶和带穹顶的新型超大FRP组合储罐开展静力仿真分析,获得不同直径、RPC厚度的组合储罐各层应力、位移分布规律,揭示该类新型FRP组合储罐结构体系在静力作用下的受力机理,初步获得罐壁厚度与罐体直径的变化规律及计算公式。开展地震波作用下的动力仿真分析,考察罐体的直径、罐壁RPC厚度和浮顶等对储罐的影响,获得储罐关键部位的位移与加速度时程曲线、晃动波高、动液压力及应力分布规律,掌握其动力作用下储罐的力学性能,获得罐壁厚度与罐体直径的优化公式,提出新型储罐的抗震措施和设计建议。
【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】：TU399
【部分图文】：

象足屈曲

第一章 绪论似于梁的弯曲，产生的轴向压应力导致了罐壁的扭曲变形。菱形屈曲的屈曲机理是轴向压应力超过临界失稳应力以及环向应力已经接近共同作用的结果，如图 1.2 所示。当作用力反复作用时，失稳部分所承受的内边传递，这种内力致使局部失稳区沿两端斜线向上继续发展，而形成菱形失稳

图 1.3 罐顶破坏 图 1.4 接缝破坏3、罐底板及其它构件破坏在地震激励下，储油罐发生提离或储罐的基础不均匀沉降，罐体接缝处非常薄生破坏（图 1.4 所示），从而引起二次灾害。1964 年美国阿拉斯加州地震和日震都发生过焊缝破坏引起的火灾。1979 年美国南加州地震时，南太平洋管道个直径 12.6m 储油罐底板与罐壁的焊缝出现一条 10.2cm 的裂口，造成储油外 1.5 所示。
【参考文献】

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本文编号：2871290