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储油罐作为生命线系统中能源系统的储存设备,其抗震研究价值不容小觑。为了研究储罐的抗震性能,本文采用有限元数值模拟分析方法,在ADINA软件中建立储油罐的有限元数值模型,通过静力分析和模态分析研究储罐的静力作用和动力特性;通过弹性时程分析,考虑流固耦合作用,研究储罐的地震动响应;并对比分析了储液晃动、储液密度、深度变化对罐体带来的影响,以及储液液面晃动波高变化等;通过弹塑性分析,研究罐壁在多遇地震和罕遇地震动作用下的象足屈曲破坏。研究表明:1、空罐自振周期为0.64s;满罐液面晃动周期为13.18s;罐壁的流固耦合振动周期为1.78s,说明罐壁本身是刚性的,储液增加结构的柔性,耦合振动周期会变长。储液深度对耦合振动的低阶振型影响不明显;随着储液深度的增加,液面晃动周期减小,但罐-液耦合振动周期增大。储液密度越大,罐-液耦合周期越大。2、流固耦合作用对罐壁时程响应峰值有一定的滞后效应。弹性分析表明:罐壁等效应力和罐壁水平侧移沿流固耦合区域高度先增大后减小,在顶部没有液体的地方地震动响应又有小幅度增长;罐壁动力学最不利位置在罐体的中下部。罐壁对地震波加速度有放大效应,罐壁加速度峰值在罐壁高度方向呈现出先增大再减小然后再增大的趋势。3、不同地震波对储罐的地震动响应影响力度不同;竖向地震作用比水平地震作用对罐壁应力和罐壁水平侧移的影响明显。储液深度和储液密度只对流固耦合区域的罐壁应力和水平侧移有影响,随着储液深度的增加,该区域应力和位移不断增加;在液面至罐顶区域则趋于相同值。储液密度越大,罐壁等效应力和水平侧向位移越小。4、弹塑性分析表明,在多遇地震作用下,罐壁下部节点在某些时刻会达到材料屈服强度,罐壁材料局部屈服,但储罐能正常工作。在罕遇地震动作用下,罐壁发生屈曲,应力重分布,罐壁屈曲后,等效应力最大值位置下移。