论文摘要
立式圆柱钢制储液容器是油田、石油化工及其相关企业应用多而广的储液容器。而地震是世界上最具突发性和破坏性的自然灾害,立式储罐在地震作用下的损坏,易造成严重的经济损失,特别是立式储罐多为储存易燃、易爆介质,其后果是十分严重的,特别是次生灾害的影响更为严重,次生灾害的产生将对人类的生存环境造成严重的危害和影响,给生产和国民经济造成严重的损失。储罐是石油和天然气资源开发的基础性设施,是能源利用、再生产和供给的重要设施。近几十年来,随着油田的开发和开采,以及能源储备和输送的需求,立式储油罐的建造需求加大,而且向着体型大、浮放方向发展。随着石油和天然气的开采,立式浮放大型储罐已成为石油、化工等领域的重要工业设施。如何减少地震作用对其造成的破坏,以及大型储罐适应地基的不均匀沉降,已成为该领域的重要研究课题之一。而结构控制学科的发展,为立式储液容器的抗震设计与研究开辟了一个新的途径。本论文结合柔性材料沉降变形适应性强和结构的控制思想,针对立式储罐,进行基础滑移隔震、改变罐底结构形式等方面进行理论研究和实验分析研究。其研究工作主要有:(1)针对柔性罐底新型结构,提出了具有隔震耗能作用的隔震基础形式;分析了滑移隔震基础的隔震机理。(2)建立了柔性基底滑移隔震立式储罐的计算分析模型和运动方程。给出了非线性阻尼简化为等效的线性阻尼的方法。(3)针对10种系列立式浮顶储罐,采用柔性罐底滑移隔震体系,进行了不同地震动加速度峰值、不同场地,不同径高比,不同隔震周期的仿真计算分析,得出了在不同场地、加速度峰值作用下的隔震效果;给出了合理的隔震周期。(4)进行了柔性基底滑移隔震模型储罐的现场模拟动力实验,研究了滑移隔震体系的减震效果。