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储罐减震耗能有限元数值模拟分析

于洋

  自60年代以来,立式钢制储罐抗震设计问题,一直是国内外学者重视的研究课题,特别是随着储罐向着大体型、基础浮放方向的发展。其抗震问题就显得尤为重要,就目前国内外储罐的研究现状看,储罐的抗震设计研究宏观地概括起来涉及两个方向:一是传统的抗震设计理论与实验研究,其基本思想是从分析地震激励后储罐响应,找出薄弱环节,改变其刚度和强度以确保储罐体系。二是结构控制研究。采用基底隔震,附加减震耗能措施等改变储罐的动特性,降低储罐的动响应。其研究的内容涉及地震响应机理解析方法、简化分析、数值仿真分析方法的建立,实验分析结果对理论分析结果的修正,减震措施的设计,线性问题、非线性问题等。其中数值仿真分析方法,已成为储罐地震动响应分析特别是涉及到非线性分析的重要手段,是检验简化分析方法正确性的精确方法。本文所进行的研究就是针对目前减震控制分析尚无精确解的方法作为检验手段这一问题,开发研制可进行数值仿真计算的工具,为减震控制研究拓宽分析问题方法。本文主要进行了如下的工作:(1)针对EXDOMTANK程序,在微机上进行了功能开发研究,所涉及功能有:可计算储罐体系在人工地震波或其它地震波作用下的自振频率及地震响应。并对数值例证计算结果与相关文献给出的结果进行了对比分析,验证程序理论的正确性和使用的可靠性。(2)以EXDOMTANK程序为开发平台,确定了隔震体系的分析模型及力学模型。引入弹簧单元,修改边界条件,建立了有限单元法分析隔震体系的功能。(3)针对实际中常用的几种储罐,进行减震效果分析。结果表明,采用橡胶垫基底隔震有良好的减震效果。对隔震基频ω进行分析,得出理想的隔震基频段,在这个范围内,隔震效果最为理想。本文仅是对基底隔震体系的研究,就储罐领域的研究现状,尚需对其它控制体系的数值仿真计算进行深入研究。……   
[关键词]:储罐;隔震;EXDOMTANK程序;有限元;地震响应
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大庆石油学院2002年