考虑流固耦合和桩土相互作用的LNG储罐的地震反应分析

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天然气是一种高效、清洁的能源,受到了世界各国的青睐。液化天然气(LNG)为天然气的长距离输送、储存等各个方面提供了有利条件。目前,世界各国都在大力发展 LNG工业。作为 LNG接收站的核心设备,LNG储罐的正常运行是整个 LNG接收站保持正常运转的关键。而我国属于多地震国家,LNG储罐在地震荷载作用下的损坏易造成严重的人员伤亡和财产损失,因此为确保LNG储罐的安全,对其进行地震动力响应分析和抗震性能评价是必要的。  对大型储液罐地震反应的液-罐流固耦合问题,多采用附加质量法进行解耦分析。这种方法建立在大量简化假设基础之上,计算结果与实验结果和实际震害有一定的差距。因此本文采用完全流固耦合方法对液-罐流固耦合问题进行分析,对流体域采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)法进行描述,以便于跟踪晃动的自由液面和描述流体晃动中的非线性现象,从而更加真实、准确地模拟液-罐的流固耦合作用,并对比分析了两种方法下储液罐的地震反应。  以往分析储液罐的地震反应时,大都把储液罐地基视为刚性地基,忽略了弹性地基对储液罐的影响,这一点显然与工程实际情况不相符。工程实践表明,柔性地基对储液罐的影响不可忽视。因此,本文将考虑土-罐的相互作用,对比分析了两种地基情况下储液罐的地震反应。  为了较好地分析真实 LNG储罐的地震反应,本文分析针对沿海某已建的 LNG大型储罐,采用 ABAQUS建立了容积为16×100000 m3LNG的储罐的有限元模型。
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