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《哈尔滨工程大学》 2006年
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水平地震激励下立式储罐与地基相互作用动力响应分析

周利剑  
【摘要】:立式储罐是石油储运中重要的工业设施。自从20世纪30年代以来国内外学者针对立式储罐这种特种结构进行了大量的研究,取得了一些有益于工程设计的研究成果,世界各国根据所研究的成果都相应建立了自己的设计规范。但是,由于该种结构向着薄壁,基底浮放,体积大型化发展,其动力响应也趋于复杂化,按规范设计的立式储罐,在大的地震灾害中已产生了破坏。这说明有些影响其动力响应的机理和因素尚待进一步研究。就目前国内外针对该种结构动响应研究的方法和途径来看,有四个方面:(1) 理论研究;(2)振动台试验研究;(3) 数值仿真研究;(4) 震害调查研究。本文以数值仿真技术研究为主,并结合地震振动台模型试验研究,以期通过研究建立数值仿真分析方法,深入了解影响立式储罐动力特性及动力响应的主要因素,为工程设计提供科学依据。主要工作如下: 1、在总结弹塑性理论和分析不同弹塑性本构模型优缺点基础上,确定了适合于储罐与地基体系的弹塑性本构关系。 2、确定了储罐与地基动力相互作用有限元法分析方法的解决方案。建立了考虑液固耦合及储罐与地基相互作用的有限元模型。 3、进行了1×10~3m~3储罐模型振动台试验并与数值分析结果进行了比较和验证分析,验证储液罐有限元模型的可靠性。 4、对工程上常用的8种储罐进行了模态分析,分别计算得到了这8种储罐的前三阶模态。同时,进行了参数影响分析,包括几何参数,材料参数等。 5、以2×10~3m~3和3×10~4m~3储罐为例分析了储罐在水平地震激励下的动力响应。包括储液晃动波高,罐壁的应力和应变,底板的提离以及基底弯矩和剪力。初步分析了浮放储液罐的“象足”变形产生原因及破坏机理。同时分析了锚固罐的地震响应,并与无锚罐的结果进行了比较分析。 6、对高罐,矮罐和中等高度三类储罐进行动响应分析来研究储罐参数对地震响应的影响。包括储液高度,罐的几何参数(包括罐壁和底板的厚度),地基的刚度,不同的地震响应以及长周期的地震响应。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TE972.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 宋常利;姜良芹;;敞口锚固式储罐壳液耦合模态分析[J];低温建筑技术;2011年08期
3 刘伟兵;孙建刚;崔利富;逯严磊;;考虑SSI效应的15×10~4 m~3储罐基础隔震数值仿真分析[J];地震工程与工程振动;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨宇;双向地震作用立式储罐基础隔震研究[D];东北石油大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
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3 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
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6 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
7 王彬;;基于APDL的大口径反射镜优化设计[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 周清华;杜留法;杨雄辉;;减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化的若干关键技术探讨[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
9 樊征兵;何欢;陈国平;;不确定结构的模态和动响应分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
10 何欢;孙东阳;周兰伟;马常亮;;多腔体气囊式回收系统的着陆冲击动力学建模与分析研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
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1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
3 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
4 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
5 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
6 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
8 王晓鹏;先进三维集成电路(3D-IC)中硅通孔(TSV)和氮化镓(GaN)场效应管中的电—热—力特性研究[D];浙江大学;2011年
9 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 李小康;基于MPI的频率域航空电磁法有限元二维正演并行计算研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
4 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
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6 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
7 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
8 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
9 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
10 苗军伟;注塑成型和模具结构一体化分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 程选生;杜永峰;;正交各向异性钢筋混凝土板结构弹性常数的确定[J];四川建筑科学研究;2006年05期
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9 邹向阳,王晓天,刘丽华,徐学东,范国庆;结构振动控制发展概况综述[J];长春工程学院学报(自然科学版);2001年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜显赫;预应力LNG储罐在地震作用下的流固耦合数值模拟[D];沈阳工业大学;2011年
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4 张营;大型全容式LNG储罐地震响应数值模拟研究[D];东北石油大学;2011年
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6 李红梅;基础磨擦滑移隔震结构分析[D];河北农业大学;2001年
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8 秦小勇;储液罐静力与地震动力响应有限元数值分析[D];大连理工大学;2002年
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【二级引证文献】
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1 张希黔;葛勇;严春风;晏致涛;;脉动风场模拟技术的研究与进展[J];地震工程与工程振动;2008年06期
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6 张文福;马昌恒;孙晓刚;巨秀丽;刘迎春;;基于小波分析的空间相关性风场模拟[J];空气动力学学报;2008年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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6 记者 杜洪武特约记者 冯金成;铁岭油库储罐主体安装工程全部封顶[N];石油管道报;2008年
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1 张艳;立式圆柱形储罐地震响应研究[D];中国石油大学;2009年
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10 黄华;钢筋混凝土梁桥在车辆荷载谱作用下的动力性能分析[D];长安大学;2005年
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