储罐的地震作用
储罐抗震标准
储罐抗震标准
储罐抗震标准包括以下要求：
1. 储罐的罐体应采用双层结构，外罐壳作为维护结构，内罐壳可作为承重构件。
这种设计可以增强储罐的整体稳定性，提高抗地震能力。
2. 内、外罐壳之间必须设置加强圈，以增加内外罐壳之间的接触紧密性，减少地震力作用下产生的变形。
同时，加强圈的设置也有助于承受地震时产生的水平载荷。
3. 在地震区建造储罐的基础设计方法应根据实际情况进行，并采取相应的措施如锚桩基础、固定基座等来确保储罐在地震时的稳定性和抗震性能。
4. 对于大型储罐，建议使用带浮盘式的基础设计或球型基础设计，以提高其抗震性能和安全性。
这些设计的优点在于它们可以根据地震引起的位移自动调整位置，从而降低地震对储罐的影响。
5. 另外，储罐所处地基的稳定性和可靠性也是影响储罐抗震效果的重要因素。
因此，在地基设计和处理过程中，需要充分考虑地震力的作用方式和强度，以确保储罐能够有效地抵抗地震荷载。
以上是储罐抗震标准的部分内容，仅供参考。
如有需要，建议您咨询专业技术人员。
储罐构筑物抗震鉴定实验报告
储罐构筑物抗震鉴定实验报告储罐构筑物抗震鉴定实验报告一、实验背景储罐是储存重要液体物资的设备，其安全性对于人们的生命财产安全至关重要。
在地震灾害发生时，储罐结构必须具有足够的抗震能力，以避免灾害事故的发生。
因此，对储罐抗震能力的鉴定具有重要意义。
二、实验目的本次实验旨在通过模拟地震作用，测试储罐构筑物的抗震能力，进而针对不足之处提出加固措施和建议。
三、实验条件实验设备：地震模拟台、储罐构筑物实验参数：地震模拟台最大加速度为0.5g，模拟地震波的频率范围为5 ~ 50 Hz。
实验流程：在地震模拟台上设置储罐构筑物，以模拟储罐在发生地震时所受到的地震作用。
实验中通过变化地震波的幅值和频率，测试储罐结构在不同地震作用下的动力响应，并进行数据记录和分析。
四、实验结果1.外观检查：经过外观检查，储罐表面没有出现裂纹和变形等现象。
2.加速度测量：在地震模拟台加速度最大为0.5g的条件下，储罐构筑物所承受的最大加速度为0.3g，比要求的安全系数要高。
3.应变测量：经过实验测量，储罐构筑物在地震作用下，应变数据基本符合正态分布规律。
图1为储罐顶部应变数据柱形图，图2为储罐底部应变数据柱形图。
4.振动频率测量：通过实验测量，得到储罐构筑物的自然振动频率为8 Hz。
五、实验分析通过实验结果可知，储罐构筑物具有一定的抗震能力，其受到的地震作用未达到安全极限。
但是对于未来可能出现的更强烈地震，可能导致储罐产生严重的损坏，所以建议进一步加强储罐的抗震能力，以确保储罐的可靠性和安全性。
六、加固措施和建议1.加强储罐的结构刚度，增加结构的稳定性和抗震能力。
2.加大钢筋量，提高结构的承载能力。
3.加装消能装置，减小储罐所受地震作用的冲击力。
4.加强储罐与基础的连接，增加结构的整体稳定性和抗震能力。
七、结论通过实验分析，储罐构筑物具有一定的抗震能力，但是存在一定的不足之处。
建议增强储罐的抗震能力，以保障储罐在遭受地震作用时，能够正常运行，并确保人民生命财产的安全。
立式圆筒形储罐地震影响计算的比较与分析
GB50011-2010规定见表1，其中括号中数字适用于 设计基本地震加速度0.15g和0.3g的地区。
表1 GB500011-2010对地震加速度的规定[5]
通过对比我们可以发现，在上文所给定的范围 内，GB50341得出的计算结果相比GB50011数值更大， 在由于储罐振动周期都位于平台段，因此两标准计算 出的结果比值仅与αmax1/ CZαmax2相关，与于其高 径比无关。
在实际设计工作中，储罐地基与本体分别由结构 专业与设备专业进行设计。由于标准编写的思路不 同，对于地震剪力的计算，可以看到GB50011-2010与 GB50341-2014得出的计算值是不同的。当然，在实际 设计中，通过对计算时的参数圆整或输入数据取法的 不同要求，实际计算出的数据经常大于严格按照二者 定义要求所求出的值。
科学管理
2019年第8期
立式圆筒形储罐地震影响计算的比较与分析
王苏浩
中国石化工程建设公司 北京 100101 摘要：立式圆筒形钢制焊接储罐在化工行业中有着广泛的应用，是大规模存储液态介质的重要设备。储存于其中的 介质常常具有易燃易爆或者有毒的特性。如果在设计时没有充分进行抗震分析，在遭遇地震时有可能造成大量储存介质泄 露，甚至导致极其严重的毁灭性影响。几十年来，工程界对于钢制圆筒形储罐在地震工况下的安全问题进行了不同角度的 理论研究与实验分析，取得了大量成果[1][2][3]。本文试图通过从结构专业与设备专业的角度，分别对计算储罐在地震中的底 面剪力进行计算与比较，探讨适合工程实际的设计匹配问题。 关键词：立式圆筒形储罐 抗震设计 地震剪力 GB50011 GB50341 设计协调
地震作用下储罐参数对其应力影响分析
参 考 文 献
［ ］ Ｇ ５０ １ ２ １ ， １ Ｂ ０ １ — ０ ０ 建筑抗震设 计规范［ ］ Ｓ． ［ ］ 朱炳寅 ． ２ 建筑结构设计问答及分析［ ． Ｍ］ 北京 ： 国建筑工业 中
出版社 ，０ ９ ２０ ．
通过对楼 层 受 剪承 载 力计 算 原理 的分析 及 工 程 算例实际计算说 明 ， 除框 架结构 薄弱层 最有 效 的方 消 法是提高 框架 柱 的配 筋 。该 方 法可 通过 提 高薄 弱层 框架柱抗震 等级来 实现 。通 过该 用下储罐参数对其应力影 响分析
６ ３
地 震 作 用 下储 罐 参 数 对 其应 力 影 响 分 析
程旭东 ， 胡晶晶， 朱兴吉
（ 中国石油大学 （ 华东 ） 山东 ， 青岛 ２ ６５ ６ ５ ５）
【 摘
要 】 考虑 固液 耦合以及储罐与地基 的相互作 用 ， 运用 Ａ ＩＡ有 限元软件 建立 了三种不 同体积 储罐 的 ＤＮ
［］ Ｇ ５０ ３ ２０ ， ３ Ｂ０２ — ０９ 建筑抗震鉴定标准 ［］ Ｓ．
有 限元数 值分析模 型 ， 设置不 同的储液高度 ， 分析储 罐罐壁在水平地 震作 用下的应力响应 ， 得到了相关结论 。
【 关键词 】 储罐 ； 地震作用 ；ＤＮ ； Ａ ＩＡ 应力分析
【 中图分类号】 Ｔ ３２ Ｕ ５
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２ １ ）８ ０６ 一 ３ ０１ ６６ （０１０ — ０ ３ Ｏ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｔｒ ｇ ａ ｋ ｓｏ ａ ｅ ｔ ｎ ｓ；ｓ ｉｍｉ ｃｉｎ；ＡＤＩ ｅ ｓ ｃ ａ ｔｏ ＮＡ；ｓ ｓ ｎａｙ ｉ ￣ｅ ｓ ａ ｌ ｓｓ
由于储 油罐在地 震灾 害后 可能造 成严重 的后 果 ，
储油罐结构的地震局部动力效应
性， 其位 移可 表示为 ：
“一 ｕ（ ） ｏ ｓｃ ￣ 一 叫（） ｏＯ ｃ ｓ
＝
（） １
ｉ ｓ ｓｎ （）ｉ０
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．
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部 动 内力与惯性 力之 间 的关 系。在上 述 文献 的基础
上， 推导 了 回转 壳单元 局 部动 力效 应公 式 ， 编制 了 并 计 算程序 。通 过实际储 罐 地震 局部动 力效 应 的分析 与计算 ， 出了储罐 地 震 动 力分 析 必 须 考虑 局 部 动 得 力效 应影 响 的结 论 。
动力 效应 为 ： “
｛ ｝ 一Ｊ１ Ｅ 『（ ｄ ： ｌ Ｎ］ｑ ， ）
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根据文献［ ］梁单元因局部动位移引起的节点 ４，
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，
寿 ｄ ，［ ｚ Ⅳ Ｈ ］
ｄ ｘ （’ ９
｛ ｝ ｌ Ｎ］ ［ ］ｚ ）＝［ ］ ｝ （） Ｆ ＝ ‘ ｄ｛ Ｍ ｛ ５ ［
对 回转壳而言， ５ 中的［ 阵指的是 回转壳 式（） Ｍ］
单元 的［ 阵 ， 加 由于 回转 壳单 元 的 局 部 动 内力 是 沿 环向单 位长 度上 的 动 弯矩 或 动 内力 ， 而 回转 壳 单 因 元 的局 部 动力效应 ， 即该单 元 上 沿 环 向单 位 长 度 的
动 内力 ｛ ， ： 为
依据 。
主题 词 储 油罐
地 震作 用
局部 动 力效应
数学模 型
计算
液 体两部 分 组成 。 当受 水平 地 震作 用 时 ， 回转 壳 地
一
、
前
言
震 作用不 是轴 对称 的 ， 这时 每 个 节点 将 具 有 三 个线 位 移和一 个 角位移 （ 图 １ 图 ２ 。利用 回转 壳 的特 见 、 ）
地震激励下的储罐动压力理论分析
地震激励下的储罐动压力理论分析李敏;张霖;李洪明【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2013(040)002【摘要】Both research findings and methods for the tanks' seismic design were summarized, then the tanks' dynamic pressure under horizontal and vertical earthquake excitation at the same time was analyzed theoretically, i. e. assuming the liquid in the tank is inviscid, irrotational and incompressible, and then to solve Laplace equation under given boundary conditions and make the tank wall' s pressure meet the Bernoulli equation; having the inertial force, uncoupling pulse pressure caused by storage tank vibration and the convection pressure from the liquid shaking respectively considered and the superposition principle based to get analytic e-quation of the dynamic pressure storage tank.%概述了储罐在抗震设计问题上已经取得的研究成果和方法.继此研究成果之后,对同时受到水平和竖直地震激励作用下的储罐动压力进行理论分析.即假定储罐内的液体为无粘、无旋、不可压缩的理想液体,在给定的边界条件下求解拉普拉斯方程,并使得罐壁压力满足线性贝努力方程.分别考虑储罐惯性力、罐液藕连振动产生的脉冲压力以及液面晃动产生的对流压力等各部分产生的压力,最后由叠加原理得到储罐动压力的解析表达式.【总页数】4页(P149-152)【作者】李敏;张霖;李洪明【作者单位】东北石油大学机械科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ053.2【相关文献】1.地震激励下储罐内液体的减晃试验研究及有限元分析 [J], 祁永成;邱洪兴;马涌泉2.水平地震激励下卧式储罐考虑储液晃动的简化力学模型 [J], 吕远;孙建刚;孙宗光;崔利富;王振3.在地震激励下动水压力对沉管隧道的影响 [J], 彭海阔;孟光;丁麒;徐峰4.双向地震激励下储罐隔震计算模型对比分析 [J], 邹德磊;孙建刚;崔利富;李建新5.水平地震激励下大型LNG储罐流固耦合模态分析 [J], 余晓峰;王松生;苏军伟;魏晓辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浮顶储罐在地震荷载作用下数值模拟分析
摘
要 为 了研 究浮顶对储罐结构在 动力荷 载作用 下地 震响应 的影响 ， 选取 ２０ ０方原油储罐为研 究对 象。分别建立 无浮顶 ０
储罐及浮顶储 罐的有限元分析模型 ， 进行 Ⅲ类场地 单 向地 震激 励作用 下储 罐结构 的有 限元数值模 拟 计算。对其 在地震荷 载
作用下 的基底 剪力、 倾覆力矩 、 晃动波高进行 详细 的对 比。结果 表 明浮 顶 的存 在对 储罐 的基底 剪力 和倾 覆力 矩产 生影 响甚 微； 对晃动波高有一定 的抑制作用 ， ０ ２０ ０方储罐波高 降低 率为 ４ ％ 。 １
软件 ， 建立 ２００ ０ 方立式储罐有 限元分析模型 ， 研究
在 单 向地 震 激 励 作 用 下 考 虑 浮 顶 作 用 对 储 罐 基 底 剪力 、 基底 弯 矩 及 晃 动 波 高 的影 响 ， 而 为 外 浮 顶 从
２１ ０ １年 ３月 ２ 日收到 ９ 国 家 自然 科 学 基 金 项 目
论进 行计 算 ， 既液 体 考 虑 为无 黏 滞 性 行 的 、 旋 的 无 理 想 液体 ， 不考 虑 液 体 的可 压 缩性 。储 罐 有 限元 模
油气 田防灾减灾工程及防护工程。Ｅｍａ ： ｗ ｕｎｎ ＠１３ ｃｒ。 － ｉ ｗ ｗｒｉｉｇ ６ ．ｏ ｌ ｎ
通信作者简介 ： 孙建刚 （９ ９ ） 男 ， １５ 一 ， 黑龙江人 ， 教授 ， 博士 ， 导 博
研 究方 向 ： 防灾减 灾 工程及 防护 工程研 究 。Ｅ ｍａ ：ｓ ８ １３ — ｉ ｊ ｌ ２ ＠ ６
ｃ ｏｒ ｎ ０
科
学
技
术
与
Ｔ
程
１ 卷 １
型 见 图 １ 。
振动 、 固耦连振 动 和 对 流振 动 产 生 的 动液 力 沿 液 罐壁 高度方 向叠 加 的 效果 ， 分 布 形 式将 是 先 增 大 其
储油罐设计规范
储油罐设计规范储油罐设计规范是为了确保储油罐在储存和运输过程中的安全性和可靠性而制定的一系列标准和规范。
下面是储油罐设计规范的一些基本要求：1. 抗震设计：储油罐必须满足的基本要求是在地震、风压等外力作用下能够保持安全稳定，不发生破裂或倾覆。
因此，在储油罐的设计中必须考虑地震、风压等外力的作用，并进行相应的抗震设计。
2. 安全阀装置：储油罐必须装备安全阀装置，以防止内部压力超过设计压力，避免发生爆炸事故。
安全阀需能自动启闭，确保储油罐压力在安全范围内。
3. 密封设计：储油罐的密封性能直接影响到储油罐的安全性和环保性。
储油罐必须具备良好的密封设计，能够防止油品泄漏和外界潮湿空气的进入，以保护油品的质量。
4. 材料选用：储油罐的材料选择要符合相关标准和规范。
常用的材料包括低合金构件钢、耐热耐腐蚀钢等。
材料必须具备一定的强度和耐腐蚀性能，能够承受长期储存和运输过程中的各种力和环境的侵蚀。
5. 定期检测和维护：储油罐必须进行定期的检测和维护，以确保储油罐的运行状态和安全性。
定期检测包括储油罐的机械性能检测、防腐蚀层检测等，维护工作包括清洗储油罐、修补漏点等。
6. 设备安装：储油罐设备在安装过程中要符合相关的安全规范和标准。
设备要安装在固定的基础上，以保证设备的稳定性和牢固性。
在设备安装过程中还要注意与周围设备和管道的连接，确保连接的牢固性和密封性。
7. 安全设施：储油罐周围必须设置安全设施，包括消防器材、监控设备等，以应对突发事件和保护储油罐的安全。
消防器材要配备在适当的位置，能够在事故发生时及时控制火灾和扑灭火源。
总之，储油罐设计规范是为了保证储油罐的安全运行和油品质量的保持而制定的一系列标准和要求。
其目的是减少事故的发生，保护人员的生命财产安全，同时保护环境，确保储油罐的安全和可靠性。
立式储罐在地震作用下的晃动问题研究
立式储罐在地震作用下的晃动问题研究摘要：为了研究地震作用下立式储罐的晃动响应，利用有限元软件ADINA对1000m3和5000m3的立式储罐进行地震作用下的晃动数值模拟，提取各罐型的激励波高和晃动周期，并与中美储罐抗震规范GB 50341、GB 50761和API 650做对比分析。
结果表明，不同地震波的输入激励波高也不同，长周期地震动波激励波高较大，中短周期地震动激励波高较小；不同地震动作用下的波高极值点位置不同，说明储液晃动形态是多阶振型叠加的结果；通过对比中、美储罐抗震规范波高和周期值可知，储罐的仿真周期和规范周期计算值基本一致，验证了模型的正确性；中国储罐规范GB 50341计算波高值最大；从规范波高和仿真波高的对比中可知，长周期地震动激励波高大于规范计算波高，各国储罐抗震规范的波高计算值主要针对中短周期地震动设防，对长周期地震动的波高设防不足。
关键词：立式储罐；波高；中美规范；径向位置；长周期；短周期；ADINA有限元1.本文研究主要内容本文研究了立式罐在地震作用下的晃动效应，采用有限元软件ADINA针对石油化工系统中立式储罐的抗震要求，设计了1000 m3和5000m3立式储罐，在地震作用下模拟了晃动周期和波高极值。
对国内外常用的油罐进行了研究，对GB50341和GB 50761石油化工设备的抗震设计规范、API 650美国石油储罐等进行了比较分析。
根据规范和仿真数据，给出了立式储罐设计的合理意见。
本文主要围绕以下几个方面进行研究：1.介绍了本文的意义和背景、储罐的类型、储罐的破坏形式、国内外晃动研究现状。
2.对立式储罐常用有限元软件ADINA进行了系统介绍，建立了1000m3和5000m3立式储罐有限元模型。
通过地震三要素进行了地震波的选取，并对地震动进行了极值的调整，利用有限元势流体模块进行动力时程分析，提取各罐型的晃动波高和周期进行了对比分析。
3.对中、美储罐抗震规范的晃动波高和周期公式做对比分析，同时，对比了规范计算波高值与仿真波高值，得出了中、美储罐抗震规范对长周期地震动激励波高设防不足，对实际工程中立式储罐的波高设计提供借鉴。
液化石油气储罐设计
液化石油气储罐设计
1.储罐材料选择：
2.结构设计：
3.安全阀和泄压装置：
储罐设计需要考虑到可能发生的过压和过温情况。
为了确保储罐内部压力在可接受范围内，应安装安全阀和泄压装置。
这些装置将会在压力过高或温度过高时自动释放气体。
4.罐体绝热：
由于液化石油气的低温特性，储罐设计需要确保罐体具有良好的绝热特性。
这可以通过采用绝热材料来实现，其中包括内部绝热层、外部绝热层和真空层等。
5.地震设计：
储罐的地震设计是非常重要的，特别是对于经常发生地震的地区。
储罐的结构应具备足够的抗震能力，以确保在地震发生时储罐不会受到严重损坏。
6.罐体检测和监测系统：
储罐应配备完备的检测和监测系统，以实时监测储罐内的压力、温度和液位等参数。
这有助于及时发现潜在的故障，并采取相应的措施进行修复和保养。
7.罐体密封系统：
储罐的密封系统对于防止气体泄漏和液体挥发至关重要。
密封系统应设计为可靠的，并在罐体发生压力变化时能够保持稳定的密封效果。
综上所述，液化石油气储罐设计应综合考虑储罐的材料选择、结构设计、安全阀和泄压装置、罐体绝热、地震设计、检测和监测系统以及罐体密封系统等关键要素。
通过合理的设计和建造，可以确保液化石油气储罐的安全运行，防止事故发生，保护人员和环境的安全。
储油罐的隔震措施
储油罐的隔震措施储油罐是用于储存石油和石油产品的容器，其安全性和稳定性至关重要。
为了保证储油罐在地震等自然灾害发生时能够有效抵抗震动力，采取一系列隔震措施是必不可少的。
储油罐的基础设计是关键。
地震时，地面会发生剧烈的摇晃，而储油罐底座的基础是承受这些摇晃力的主要部分。
因此，储油罐的基础设计必须考虑到地震力的影响，并采取相应的措施来增加基础的稳定性。
例如，可以在基础底部设置加固钢筋，增加基础的抗震能力。
隔震层的设置也是储油罐的重要措施之一。
在储油罐的底部和侧壁之间设置一定的隔震层，可以减少地震时产生的横向力对储油罐的影响。
隔震层通常采用橡胶隔震垫或弹簧隔震器等材料，其弹性可以吸收地震力的冲击，从而减少对储油罐的损害。
储油罐的结构设计也需要考虑到地震的影响。
为了增加储油罐的抗震能力，可以采用一些加固措施，如增加连接部位的钢板厚度、设置加强筋等。
这些措施可以提高储油罐的整体强度，抵抗地震力的作用。
储油罐的支撑系统也需要进行优化设计。
在地震发生时，支撑系统起到了支撑储油罐的作用。
因此，支撑系统的设计应该考虑到地震力的影响，并采取一些措施来增加支撑系统的稳定性。
例如，可以采用多点支撑的方式，增加支撑点的数量，提高支撑系统的整体稳定性。
储油罐的监测和检测系统也是非常重要的。
通过安装合适的监测设备，可以实时监测储油罐的状态，包括地震时的振动情况。
这些监测数据可以及时反馈给相关人员，以便采取必要的措施，确保储油罐的安全性。
储油罐的维护和保养也是隔震措施的重要组成部分。
定期检查储油罐的结构和设备是否正常运行，及时发现问题并进行修复，可以保证储油罐的安全性和稳定性。
此外，储油罐的防腐蚀工作也十分重要，防止腐蚀对储油罐的结构造成损害，进而影响其抗震能力。
储油罐的隔震措施包括基础设计、隔震层设置、结构设计、支撑系统优化、监测和检测系统安装以及维护和保养等方面。
通过采取这些措施，可以有效提高储油罐的抗震能力，保障其在地震等自然灾害发生时的安全性和稳定性。
储罐抗震标准
储罐抗震标准
储罐抗震标准包括以下要求：
1. 储罐的罐体应采用双层结构，外罐壳作为维护结构，内罐壳内部作为盛液体重度较高的液体贮罐。
这样既保证了一定的使用空间又增强了抗震能力。
2. 在地震烈度为6度和7度的地区，埋地储罐的底面积与高度比例要符合规范要求，同时采取防倾斜措施。
此外，储罐地基必须稳定可靠，在不影响周围居民生活的情况下，可以采用软土地基。
3. 对于卧式储罐而言，其抗风圈和锚固措施需要固定牢固，以确保其在各种强震作用下不会发生位移或损坏。
4. 根据《石油化工设备和管道安装工程施工及验收规范》相关规定，储罐顶部的密封材料必须安全可靠，以防地震时因震动而产生泄漏现象。
5. 对于有人的部位加设防护罩，防止人员受伤。
这些是基本的抗震标准要求，不同厂家可能略有差异，具体还需要参考实际产品说明书的指导或者咨询专业人士的建议。
LNG储罐抗震隔震措施分析研究综述
LNG储罐抗震隔震措施分析研究综述摘要：随着世界各国进入“后石油时代”，液化天然气（Liquefied natural gas）以其自身独特的优势，成为人们日常生活中不可或缺的一部分，由此LNG的储存和运输也获得了越来越多人的关注。
本文结合当下LNG储罐的研究热点，LNG储罐地震抗震分析、LNG储罐隔震原理分析，提出适合隔震层方案设计，讨论了隔震体系抗震动力分析方法和分析内容，指出隔震的研究现状，论述了不同场地类别上的LNG储罐采用隔震支座所能取得的隔震效果，并对后续LNG储罐的研究工作给出了建议与展望。
关键词：LNG储罐；抗震；隔震支座；安全性；1 引言LNG储罐设计的关键是储罐的结构设计，而地震工况常常为储罐结构设计控制工况。
为了降低结构在地震作用下的响应，目前设计中大多采用传统的物理隔震方法进行抗震，并没有分析储罐结构本身的特点，难以达到较好的隔震效果。
为了更为精确地掌握储罐抗震设计的根木，本文在了解地震理论的基础上，结合LNG储罐本身的结构体系特点和隔震的理念，能够为储罐的抗震设计提供一套切实可行的工程设计方法。
2 LNG储罐减震隔震的技术传统的抗震方法通过结构本身的性能（承载能力、变形能力和耗能能力）来抵御地震的作用，这种靠结构构件的塑性变形能力来吸收能量，虽然能消化大量地震能量，减轻结构地震反应，使结构“裂而不倒”，达到抗震的目的。
但是对于传统的抗震方法，由于地震动输入的不可预见性以及结构地震反应的复杂性，使得结构抗震性能未必有效：其次，随着社会的发展，结构功能要求越来越高，很多重要的建筑物（如纪念性建筑、核电站、信息中心、石化工程设备等），不允许结构进入塑性工作阶段，对结构的抗震性能提出了更高的要求。
于是工程结构减振控制技术便应运而生。
3 LNG储罐隔震研究现状LNG储罐地震作用下遭受损害比较严重，如何减小地震作用的损害一直是国内外学者重点关注的对象，许多学者对LNG储罐的隔震系统开展了研究,以寻求最合理的隔震方案。
地震作用下LNG预应力混凝土储罐力学分析
Radius(mm )
Radius(mm)
(a)地震作用下罐顶纵向弯矩
(b)地震作用下罐顶纵向轴 力
596
3000 2700 2400
第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集
20000 0
N_cir (N-mm/mm)
1800 1500 1200 900 600 300 0 -300 -600 0 5000
0 ≤ T ≤ TB T B ≤ T ≤ TC TC ≤ T ≤ T D TD ≤ T ≤ 4 s S v e ( T ) = a v g [1 + S v e ( T ) = a v g 3η T S v e ( T ) = a v g 3η [ C ] T TC T D S v e ( T ) = a v g 3η [ ] T2 T (3η − 1)] TB
图 1 空罐工况下 LNG 储罐有限元模型
图 2 满罐工况下 LNG 储罐有限元模型
2.2 储罐地震周期 根据规范EN1998-4： 2004， 采用反应谱法对空罐和满罐两种工况下大型LNG混凝土储罐进行抗震分析。 计算表明： 对于空罐工作状态下外混凝土罐发生倾覆对应的振型周期为0.28 s， 内罐发生倾覆对应的周期为 0.07 s；而在满罐工况下，产生较大晃动波高对应的结构周期为9.8 s，当外罐和内罐发生倾覆时对应的结构 周期分别为0.255 s和0.58 s，即当内罐中存储液体对外罐的周期影响较小，而对内罐的周期影响较大，这是 因为在地震的作用下，内罐中的一部分液体对内罐亦有一定的冲击作用，参与了内罐的振型，因此我们在 进行地震作用下内罐设计时需要考虑液体部分的作用。 2.3 满罐和空罐工况下混凝土外罐的内力分布
（1）
水平加速度谱 Se (T ) 计算公式：
储罐超压原因
储罐超压原因储罐超压是指储罐内部压力超过了设计或者安全范围，可能会导致储罐爆炸、泄漏等严重事故。
储罐超压的原因有很多，主要包括以下几个方面。
操作不当是造成储罐超压的常见原因之一。
操作人员在储罐充装、排空或者维修时，如果操作不规范、不按照操作规程进行，就有可能导致储罐内部压力异常升高。
比如，在充装储罐时，操作人员未按照规定的流量进行充装，导致储罐内部压力超过了承受范围。
在排空储罐时，操作人员未按照规定的操作步骤进行，可能会导致储罐内部产生过大的负压或者真空，使得储罐变形甚至崩塌。
因此，操作人员必须要经过专业培训，熟悉储罐操作规程，严格按照规定操作，以避免储罐超压事故的发生。
设备故障也是储罐超压的常见原因之一。
储罐内部设备的失效或者故障，比如压力传感器故障、阀门失效等，都可能导致储罐超压。
在这种情况下，储罐内部的压力无法得到及时监测和控制，从而造成超压事故的发生。
因此，储罐的设备要定期检查、维护和更换，确保其正常运行，减少设备故障对储罐安全性的影响。
第三，外部因素也是储罐超压的一个重要原因。
比如，气象条件的变化、地震等自然灾害，都可能对储罐的内部压力产生影响。
比如，在高温天气下，储罐内部介质的蒸发会导致压力升高；在地震发生时，储罐受到外力作用可能会发生变形或者破裂。
因此，储罐的设计和建设要充分考虑外部因素的影响，采取相应的措施，确保储罐在各种极端情况下都能够安全稳定地运行。
储罐超压还可能与储罐内部介质的性质有关。
不同的介质具有不同的物理化学性质，其在储罐内部的行为也会不同。
比如，某些介质容易产生化学反应，产生大量的气体从而增加储罐内部的压力；另外，某些介质容易发生爆炸，一旦发生爆炸就会引起储罐超压。
因此，在设计储罐时，要充分考虑介质的性质，采取相应的措施，以确保储罐内部压力在安全范围内。
储罐超压的原因有很多，包括操作不当、设备故障、外部因素和储罐内部介质的性质等。
为了预防储罐超压事故的发生，我们必须加强对操作人员的培训，提高其操作技能；定期检查和维护储罐设备，确保其正常运行；充分考虑外部因素的影响，采取相应的安全措施；并且在设计储罐时，要充分考虑介质的性质，确保储罐能够安全稳定地运行。
高桩式LNG全容罐的地震作用计算
ｐ （ ， ） ＝ 一 （ ｔ ） ［ １ 一 （ ÷） ］ ｔ ａ ｎ ｈ （ 辟 ） ｃ ｏ ｓ ８
（ １ ）
式 中 ，ａ （ ｔ ） 为 水 平加 速 度 ，ｍ／ ｓ ；Ｐ为 储 液 罐 中液 体 的 密度 ，ｋ ｇ ／ ｍ 。 ；ｒ为储 液 罐 半 径 ，ｍ；ｈ
全容式 Ｌ Ｎ Ｇ储罐 的基础 形式有 高桩式基础 、 地面式基础 、桩式地面基础和 板式高承 台基 础等 多种形式。储 罐采用何 种形式 的基 础与场地 的地 质条件 、地质环境、地 震及冷 量消散 方式等诸 多 因素有 关 。 目前 国 内外 已 建 或 在 建 的全 容 式 Ｌ Ｎ Ｇ 储罐最常采用的基础形式是高桩式基础。 对全容式 Ｌ Ｎ Ｇ储罐进行地 震作用计算是 Ｌ Ｎ Ｇ 储罐设计建造的一项重要 内容 ，不仅有 正常操作 基准地震 （ Ｏ Ｂ Ｅ ）作用计 算 ，还 有安全停 运地震 （ Ｓ Ｓ Ｅ ）作用计算 。其中，操作基准地震是指设施 在其设计 寿命期 内可承受 的可 能发生 的地震 ，安 全 停运地 震 是 在设 施 所 在 地 罕 见 的强 烈 地 震 Ｊ 。
宋延杰等 高桩 式 Ｌ Ｎ Ｇ全容罐 的地震作用计算
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高桩 式 Ｌ Ｎ Ｇ全 容 罐 的地 震 作 用 计 算
宋延杰 李 金 光 郑建 华 中 国寰 球工 程公 司 北 京 １ ０ ０ ０ ２ ９
摘要 本文 以弹性嵌 固模 型模拟地 面以下的桩土相互作用及 以 Ｈｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 理 论建立 的 附加 质量模 型模拟 内罐 的
合 ，另 一方效应 ３ ０ ％参 与组合 的线性 组合方式 ，
具 体见 表 １ 。
内罐的地震作 用计算采用 附加质量法 计算模 型 。附加质量法是一种计算 液固耦合 问题 的近 似方法 ，其基本思路是 把液体对罐 壁某点处 的冲 击动压力等效为与该点一起运 动的附加质 量对该 点的惯性力 ，通过施加 附加质量 于内罐罐壁来 模
大型储罐设计计算中的抗震验算
大型储罐设计计算中的抗震验算作者：李伟良来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要：介绍了石油化工大型储罐设计计算中容易被忽视的抗震计算等重要内容，用实例说明了抗震计算的程序和步骤，该方法可简化计算过程，提高设计效率，提高大型储罐设计的安全性和可靠性。
关键词：大型储罐；设计计算；抗震验算；可靠性中图分类号： TU973+.31 文献标识码： A抗震设计是大型储罐设计的重要环节。
由于储罐抗震性能不好加之抗震措施不到位，因而在近年来国内外发生的地震灾害中，储罐的地震危害屡见不鲜。
更为严重的是储罐的损坏有时还伴随着火灾、爆炸和环境污染等次生灾害发生。
因此，大型储罐在设计计算中，抗震验算不容忽视。
一、大型储罐设计中的抗震验算方法在设计大型储罐时，设计者往往根据 GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》，根据储罐的设计温度、油品腐蚀特性、材料使用部位、材料的化学成分、力学性能、焊接性能及安全可靠性和经济合理性选用各部分的材料后，计算各圈壁板厚度、核算罐壁筒体许用临界压力以确定抗风圈的设置，确定罐顶与罐壁连接的有效面积等设计规范正文中所涉及到的设计计算，附录D中给出了储罐的抗震计算，但笔者发现该抗震计算方法并不完善，而GB50761-2012《石油化工钢制设备抗震设计规范》中则给出了相对比较完善的抗震计算。
本文结合不久前完成的10000原油储罐的抗震验算，探讨大型储罐的抗震验算方法。
设计条件:储罐直径D=28000mm;罐壁高度H=18000mm;最大液面高度=16800mm;储液密度=780;储罐材质:Q345R;罐壁距底板1/3高度处的名义厚度=10mm;油罐内半径R=14000mm;储罐内储液总量:储罐内储液总量=8070000kg;底圈壁板有效厚度=12.7mm;底圈罐壁材料设计温度下弹性模量=197000MPa;罐壁底部垂直荷载=182000kg;抗震设防烈度:7度(0.1g);重力加速度g=9.81;设计地震分组:第一组;场地类别:Ⅱ.1、自振周期1.1 储罐的罐液耦连振动基本周期 =根据D/Hw=1.667查规范表10.2.1用插入法得=0.428×10-3代入上式，得≈0.269s1.2 储液晃动基本自振周期 =2π≈5.6012、水平地震作用及效应2.1 水平地震影响系数α按下图计算(α小于0.05时,应取0.05):Ⅰ. 当T≤0.1s 时α=0.45+10(-0.45)TⅡ. 当 0.1s＜T≤ 时α=Ⅲ. 当＜T≤5 时α=Ⅳ. 当 5＜T≤15 时α=[- (T-5)]其中：水平地震影响系数最大值 (查表4.2.1)=0.23特征周期 (查表3.2.3)=0.35s储罐的阻尼比ζ=0.04曲线下降段的衰减指数:γ=0.9+(0.05-ζ)/(0.3+6ζ)=0.9185阻尼调整系数(小于0.55时,应取0.55):=1+(0.05-ζ)/ (0.08+1.6ζ)=1.0694 直线下降段的下降斜率调整系数 (小于0时,应取0):当T≤6.0s时 =0.02+(0.05-ζ)/ (4+32ζ)=0.0219当T＞6.0s时 =(-0.03)/ 14=0.0153因为 T=0.269s 所以=0.0219 而 =0.35s 因此該储罐地震属于Ⅱ类情况，故α==0.2462.2 储罐的水平地震作用力 =ηαφg其中：设备重要度系数η(查表3.1.2)=1.00动液系数φ:当/R≤1.5时φ=tanh(R/)/(R/)=0.6196当/R＞1.5时φ=1-0.4375R/=0.6354因为/R=1.20 所以φ=0.6196 故 =ηαφg=12066157 N2.3 水平地震作用下储罐底面的倾倒力矩 =0.45=3.6488x N·mm其中：地震作用调整系数=0.43、罐壁竖向稳定许用临界应力3.1 第一圈罐壁（自下往上计）的竖向稳定临界应力:=0.0915(1+0.0429)(1-0.1706/H)/=15.7 MPa其中：第一圈罐壁的平均直径=28012.7mm3.2 第一圈罐壁的稳定许用临界应力:==10.46 MPa二、罐壁的抗震验算1、罐底周边单位长度上的力1.1 罐底周边单位长度上的提离力:==59.20 N/mm1.2 罐底周边单位长度上的提离反抗力:==84.89 N/mm其中：为储罐和罐底的最大提离反抗力:=min｛，｝=64.6 N/mm=64.6N/mm=72.0N/mm罐底环形边缘板的有效厚度=9.7mm,罐底环形边缘板材料的屈服强度=345MPa 2、无锚固储罐的罐壁底部竖向压应力2.1 当≤时，==6.26 MPa2.2 当＜≤2时，==6.29 MPa2.3 当＞2或时，可采取下列措施中的一项或多项，并重复本条第1款和第2款计算，直到满足要求为止:①减小储罐高径比；②加大第一圈罐壁的厚度；③加大罐底环形边缘板的厚度；④采用地脚螺栓把储罐锚固在基础上。
内罐泄漏条件下LNG储罐外罐地震响应分析
Ｓ ｉｍ ｉ ｓ ｎ ｅ Ａｎａｙ ｉ ｎ Ｏ ｕ ｅ ａｌｏ ｅｓ ｃ Ｒｅ ｐｏ ｓ ｌ ｓｓｏ ｔ ｒ Ｗ ｌ ｆＬＮＧ ｏ ａ ｅ Ｓｔ ｒ ｇ Ｔａ ｋ ｕ ｅ ｈ ｎ ｒ Ｔａ ｋ Ｌｅ ｋａ ｅ Ｃｏ ｉｉ ｎ ｎ ｎｄ ｒ ｔ ｅ Ｉ ｎｅ ｎ ａ ｇ ｎｄ ｔｏ ｓ
内罐泄漏条件下 Ｌ Ｇ储罐 外罐地震响应分析 Ｎ
周 利剑 ， 黄 兢 ， 向英 ， 王 范远 刚
（ 东北石 油 大学 土木建 筑 工程学 院 ， 黑龙江 大 庆
１３ １ ） ６３ ８
Байду номын сангаас
摘 要： 对 内罐泄 漏条件 下 Ｌ Ｇ（ 针 Ｎ 液化 天 然气 ） 罐 混凝 土 外 罐 ， 用不 同场地 、 同方 向地 震 波 储 采 不
对其进行地震响应分析， 得出地震波波形及方 向对储罐外罐的地震响应的影响。结果表明： 坚硬场 地垂直 向 地震波对外罐加速度 的影响较小， 其他场地垂直向地震波对外罐的加速度影响较大 ， 特别
是软 弱场 地 的影 响最大 ； 垂直 向地震 波对 外 罐有效 应力 的影 响很 小。
关键词：Ｎ Ｌ Ｇ储罐 ； 震响 应分析 ； 震 波波形 ； 地 地 地震 波 方向
随着 Ｌ Ｇ（ 化 天 然 气 ） 求 的 日益 增 长 ， Ｎ 液 需
Ｌ Ｇ储罐 产 业 也迅 速 发 展 起 来 。Ｌ Ｇ 储 罐 一 旦 Ｎ Ｎ
破坏 会产 生极 大 的灾 难 ， 因此 其 安 全性 研 究 变 得 尤其 重要 ， 特别 是抗 震性 能 的研 究 。一直 以来 ， 储
罐 的抗震 研 究 主要 考 虑 的 是 水 平 地 震 作 用 的影
基金项 目： 中石油科技创新基金（ ０ １ ２ １ Ｄ一５０ ０ ０ ） ０ ６— ６ ４
大型立式储油罐地震反应分析
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时 间
图 １ 左右罐壁毗邻处液面高度变化时程曲线
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２ 储油罐地震反应分析
ＶＹ ３ ０
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置接触 刚度和容许渗透值来控制结果精度和收敛 时间 ， 功 成 的模拟 出了液体 的大 幅晃动 和罐 底提 离现象 。 １ Ｏ万 Ｉ 大 Ｉ ｌ ３ 型储油罐地 震 反应 分析 表明 ， 与小 体积 罐 相 比液 面晃 动周
罐内液体 采 用原 油 ， 密度 为 （ ． Ｏ７—１ ）×１ Ｉ ， Ｏ８× ０ Ｉ取 ． ３ ｌ ３ １ Ｔ， ｎ 弹性模量 ３×１ Ｎ ， ３ ０ ／ 粘滞 系数为００２４ ｓ ． ２ Ｎ／ ０ ｍ。
输入 的地震 波为 水平 Ｅ ． Ｅ Ｔ Ｏ波 ， ＬＣＮＲ 加速度 最大峰 值 为 ３４Ｉ ｓ， ．１ ， 出现在 ２０ ｓ ｎ２ ．６。地 震波持续 时问 ２ｓ ０。
接触面之 问设置 接触对； ②罐底与基 础之问设置接触对 。
倒
１万 Ｔ ０ ｎ 油罐 Ａ Ｓ Ｓ模 型 罐 罐体 直 径 为 ８ｍ， 高 ３储 ＮＹ ０ 罐 ２ｍ， ４ 罐内液体高度 １ｍ， ８ 由于模 型较 大计算 收敛 较 困难 ， 所
以网格 划 分 相对 较粗 。罐 壁 厚 度 采 取 变 厚 度 ， ０～９ ｍ为 ３ｒ ９ ８ ２ ｍ， ～１ｍ为 １ｒ １ｍ～２ｍ为 １ｍ ａ ８ ｍ，８ ａ ４ ２ ｍ。罐 壁 材料 采用 ４０ Ｐ 级高强度钢材 ， ９Ｍ ａ 考虑材料 的非线性 ， 采用 双线 性随 动 强化模 型 ， 弹性 模 量 为 ２ １ ０ ／ ， 服 强 度 为 ４ ９× ． ×１“Ｎ 屈 ． １８ ， ， ０Ｎ 切线模量为 ２０ ． ６×１９ ／ 。基 础高 度为 ６ 直径 ０Ｎ ｍ，
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地震对储罐的作用主要是储液的功液压力以及罐体白重的惯性力，后者的地震影响仅
占1％一5％，而动液压力在工程中又分为液面晃动(长周期位移型地震引起)产生的对
流压力和罐液掐这振动(由短周期加速度型地震引起)产生的脉冲压力。
60年代以前动
液压力计算中部假设罐壁为刚性，但内储油罐展害看出．根据刚性壁假定(动力系数
A＝1)计算的动液压力比实际发生的要小，是不够安全的。
目前国内外采用地震反应谱
汁算储罐的地震力，已考虑了罐壁的变形。
理论上已经证明，计算液面晃动高度和对流压力时可不考虑罐壁变形的影响。
在储油罐的实际展害及振动台试验中，因耀体制造的偏差会产生环向的壳体多波振动效应，仪在理论计算中．理想的壳体地震时只能出现M＝1的梁式振动．不可能出现多波的壳体振动。
在计算耀液稻连扳动引起的脉冲压力时，可不考虑液面足动(也即忽略重力波的影响)。
由于这两种振动的周期相差甚大，如精连振动的
周期一般小于0．汰储液晃动的周期对于现有的储油罐系列为3——12*两种振动基本上没有锅连影响．在地震时不可能同时出现最大值。
目前在计算储油罐地展作用时，无论是动液压力或是罐体馈性力，都是假设储罐固定在基础上，作为一端固定的悬臂结构考虑，有的将储罐作为圆柱壳“j．也有的简化成圆截面的梁“j。
按壳体储液闲连振动计算时．采用有限元法(将壳及液体都分为有限元)。
’或半解析半数值法(将壳作为有限元，液体按速度势的解析法)““；按悬臂梁及液体锅台振动汁算时常采用解析法．解振动方程时一船用无水振型来代替有水振型，进行近似计算。
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