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大型非锚固储液罐是国家战略石油储备库的关键设备之一,其发展趋势是大型化,由于单罐容积越大,建罐投资越省,同时罐区总占地面积也越小。国外从20世纪60年代开始研究与发展单罐容积超过 l0万立方米的大型储油罐。2005年12月底,我国自己设计建造的二台15万立方米特大型储油罐在江苏仪征建成投产。国家战略石油储备基地一期工程的单罐容积均以 l0万立方米油罐为主,今后逐步向特大型油罐推广。这类设备一旦发生事故后果不堪设想。我国是一个多地震国家,许多油罐都位于地震区,存在着抗震问题。特别在我国当前面临一个新的地震活动高潮期,大型储油罐的抗震研究具有十分迫切而重要的意义。 为保证储液罐这类生命工程的安全,必须对其进行抗震性能评价,以采取必要的工程措施减轻直接和次生灾害。随着计算结构的大型软件的不断出现,ANSYS有限元程序已经得到了广泛的认可,利用ANSYS建立有限元模型进行数值模拟分析是有效而方便的。 本文以国内新建的容积达15万立方米的储油罐为研究对象,对其开展静强度分析及抗震研究,主要作了以下几个方面的研究工作: 1、介绍了超大型储液罐动力响应基本原理,并利用大型有限元程序ANSYS建立了超大型储液罐有限元模型,并进行模态分析。得出了超大型储液罐的自振特性。 2、分别计算了超大型储液罐在不同地震烈度和地震基本加速度下的地震反应,并进行对比分析,给出了一些结论。 3、针对超大型储液罐地震反应,详细分析了抗风圈和加强圈在地震作用下的表现,根据分析结果,对抗风圈和加强圈进行了设计方法改进,通过数值计算比较改进体系前后的抗震能力,为超大型储液罐的抗震方法提出新的思路 最后对全文的工作进行了总结,并提出了展望。