地震激励储罐液体晃动动力学特性及液击冲击失效

发布时间：2022-01-17 02:02

　　至今国际上现有的储罐设计规范和标准仅考虑了地震载荷和操作压力的静载对设备失效的影响,而缺乏地震激励作用下储罐内液体晃动的流体动力学响应及流固耦合液击冲击动载荷对设备失效的影响,导致储罐内液体晃动的流固耦合液击冲击诱导失效事故频发。近来地震激励作用下储罐内液体晃动的流体动力学影响及其流固耦合液击冲击失效机理的研究倍受国外学者关注。针对相关研究严重缺乏现状,本论文研究建立了综合考虑前后往复地震激励、往复摆动地震激励、往复垂直地震激励的复合地震激励作用下的储罐内液体晃动动力学响应模拟仿真平台,通过模拟明晰了储罐内液体晃动动力学响应的关键调控参数,研究构建了地震激励表征参数—储罐内液体晃动动力学响应—流固耦合液击冲击压力的关联理论,对复合地震激励作用下的储罐内液体晃动动力学响应和流固耦合液击冲击动载荷诱导储罐冲击失效进行了安全评价分析,研究取得以下主要结论:基于二次开发和ANSYSWORKBENCH软件,研究构建了综合考虑前后往复地震激励、往复摆动地震激励、往复垂直地震激励的复合地震激励作用下的储罐内液体晃动动力学响应的模拟仿真平台;研究表明地震激励频率、地震激励速度、地震激励摆动角速度是影响... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

分布1.2大型储罐分布图1.1中国地震带

“象足”屈曲

其中南加州水务公司有 5 个压力容器被破坏，这些破坏都是螺栓槽损坏坏的原因是“象足”屈曲。1999 年美国土耳其西北部发生 7.4 级地震，这次地震对塔斯普拉斯炼油厂和 Petkim 石化厂的油罐区的储液罐造成了严重的，大约 80%的储罐发生了各种失效，由于储罐内液体溢出导致了火灾的发场地震还导致哈巴核电站的 3 个液化天然气储罐中有 2 个在地震中发生破坏成了严重的经济损失。2011 年日本东北地区发生了 9 级地震，紧随其后的是和余震，2011 年那场地震给人类和日本的生活造成了毁灭性的破坏。它极大坏了沿海地区和东京大都市区的基础设施，其中也包括储罐的破坏。如果在储罐设计中，对地震载荷考虑不足，将会导致储罐在地震工况下修复的大变形和储液的泄露。罐底锚固的储罐普遍的震害现象是“象足”（如图 1-3 所示），这是一种在储罐与地基锚固处上部的向外失稳膨胀，极储罐根部产生裂缝，“象足”屈曲主要是由管壁上超过许用应力的轴向压应如同承受弯矩的梁）和环向拉应力造成的[4]。而罐底非锚固的储罐发生的震象大多是“菱形”屈曲（如图 1-4 所示），过高的轴向压应力是这种屈曲的原因。

【参考文献】：
期刊论文
[1]储液罐地震安全问题研究综述[J]. 方浩,吴昊,王笃国,陈国星.  震灾防御技术. 2012(02)
[2]高压容器筒体与封头连接区可靠性分析[J]. 苗文勇,路智敏,汪琳琳.  内蒙古科技与经济. 2010(06)
[3]大型储罐地震动力响应研究综述[J]. 沈利英,沈士明.  压力容器. 2008(09)
[4]水平地震激励下储罐液体晃动分析[J]. 李文刚,金玉姬,高锐.  自然灾害学报. 2007(02)
[5]立式储液罐地震反应数值分析[J]. 林均岐,李山有,李谊瑞,申选召.  地震工程与工程振动. 2006(04)
[6]椭圆封头与筒体连接处不连续应力分析[J]. 李蓉.  化工设计通讯. 2006(02)
[7]基于损伤性能的立式储罐抗震设计方法[J]. 周利剑,孙建刚,梁立孚,徐卫东.  大庆石油学院学报. 2006(02)
[8]立式储罐与地基相互作用地震反应分析[J]. 周利剑,孙建刚,梁立孚.  世界地震工程. 2005(03)
[9]储罐动力模态ANSYS有限元分析[J]. 宫克勤,刘扬,孙建刚.  油气田地面工程. 2004(10)
[10]储液容器流固耦合动力响应分析计算[J]. 李彦民,徐刚,任文敏,张维.  工程力学. 2002(04)

博士论文
[1]非锚固圆柱形储液罐地震模拟及提离响应实验研究[D]. 方舟.浙江大学 2012
[2]立式浮放储罐三维地震反应分析及试验研究[D]. 王振.哈尔滨工程大学 2006
[3]大型非锚固储油罐应力分析与抗震研究[D]. 陈志平.浙江大学 2006

硕士论文
[1]不同类型多维地震动作用下高层建筑结构的地震响应分析[D]. 严艳艳.江苏大学 2017
[2]立式储液罐地震反应分析及被动控制方法研究[D]. 穆海艳.哈尔滨工业大学 2006
[3]储液罐静力与地震动力响应有限元数值分析[D]. 秦小勇.大连理工大学 2002



本文编号：3593831