【摘 要】
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立式圆筒形储罐广泛使用于以化工行业为主的许多行业中,用以储存原油、油品和石油化工液体产品,随着我国社会经济的发展,储罐使用量逐渐增多且容积逐渐大型化。在石油化工企业中,储存的原料大都为易燃易爆的液体物料,因此储罐的安全十分重要,储罐在地震中一旦发生结构破坏,很有可能造成大面积的泄漏、着火和爆炸等连锁事故。使用经验表明,按照现有设计标准建造的储罐在正常使用条件下是安全的,但是,在强震观测中发现储罐受
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立式圆筒形储罐广泛使用于以化工行业为主的许多行业中,用以储存原油、油品和石油化工液体产品,随着我国社会经济的发展,储罐使用量逐渐增多且容积逐渐大型化。在石油化工企业中,储存的原料大都为易燃易爆的液体物料,因此储罐的安全十分重要,储罐在地震中一旦发生结构破坏,很有可能造成大面积的泄漏、着火和爆炸等连锁事故。使用经验表明,按照现有设计标准建造的储罐在正常使用条件下是安全的,但是,在强震观测中发现储罐受到多种破坏,说明了现有油罐储罐研究理论和方法仍有不足,尚需对储罐抗震进行深入研究。目前,对储液罐的抗震计算主要以Housner模型为代表的简化力学模型和流固耦合的数值方法为基础,其中流固耦合的数值方法理论上比较精确,但实际难以实现。简化力学模型有多种形式,且适用范围尚不够精确,各国规范也只给出了一般性的储液罐结构。基于此,本文梳理和总结了现有的研究储罐的模型和方法,以便于快速准确地求解储罐结构抗震问题。主要工作如下:（1）对简化力学模型进行了详细介绍和讨论,对不同的模型的等效参数进行了比较分析,说明了四种液面高度情况下简化力学模型的适用性。基于反应谱法计算了简化力学模型的地震响应,和规范以及考虑流固耦合的有限元模型的计算方法进行了对比分析,表明在一定的储罐结构范围内,简化力学模型的反应谱法具有较好的准确性,可以广泛应用于实际工程中。（2）考虑储液脉冲和对流效应,基于Houner模型的基本原理,建立了分布于罐壁附加质量的有限元模型,采用振型分解法,使用较少的计算工作量求解储罐的地震响应,观察到罐壁和罐底等易受破坏处的局部应力应变、位移等力学参量,对简化力学模型作出了补充和发展,并和规范的计算结果进行了对比分析,证明这种方法的正确性。（3）分析计算了储液罐结构在双向水平地震作用下应用反应谱法的效应组合,通过和时程分析法对比分析,表明对于储液罐结构系统,应用SRSS（平方和开平方法）求解反应最大值是简单有效的。（4）进行了储液罐系统的振动台模型实验,对实验进行了频谱分析和地震响应分析。实验结果和数值分析结果进行了对比分析,研究了双向水平地震作用下地震效应组合问题,验证了数值计算方法和结论的正确性。
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