大型钢制储液罐在地震激励下的强度与稳定性研究

大型钢制储液罐在地震激励下的强度与稳定性研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-10-10 分类:毕业论文 喜欢:3655
师大云端图书馆

【摘要】大型钢制储液罐是我国国家战略石油储备的核心设施,而我国有多达9个石油储备基地的抗震设防烈度达到或超过7度,储液罐的抗震安全性正成为我国国家能源供给与经济安全的保障。在1964年的Alaska地震以后,储液罐的抗震设计开始以反应谱理论为基础,并以许用压应力为基准进行稳定验算,但储液罐的震害事故仍时有发生。储液罐的设计地震力由设防地震下的弹性地震力采用折减系数确定,各国设计规范对该系数的取值存在一定争议,而储液罐设计规范现所采用的静力稳定校核方式,也不足以全面反映地震动的不确定性与复杂频谱特性。上述问题至今仍未得到很好解决,因此,确定合理的地震力折减系数以及探索高效的动力稳定性分析手段,具有重要理论意义与工程实用价值。本文将分别提出动力推覆方法、Floquet乘子法、Lyapunov指数法三类分析方法,就钢制储液罐的地震力折减系数、动力不稳定域以及动力失稳概率进行深入研究:考虑多维地震影响并采用Rayleigh阻尼假定,从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,推导出压力凝聚模型的动力平衡方程,并就流固耦合系统模态特性在压力凝聚前后的一致性进行了证明。以Clough模型罐为例,分别从模态特性与时程分析结果验证了压力凝聚模型的有效性。分析了10万方浮顶储液罐与5万方拱顶储液罐的主模态特性,重点考察了抗风圈、拱顶网壳等附属件的影响。考虑重力影响并合并同频模态,由压力凝聚模型导出性能曲线的投影方程,通过控制谐波参数,实现流固耦合系统的单向动力推覆。以10万方浮顶储液罐为例,通过对比广义本构模型与流固耦合模型的时程分析结果,验证了动力推覆方法的有效性。基于动力推覆分析归纳了11种浮顶储液罐的幂次失效模型,以此构建等向强化的单自由度恢复力模型,选择40条最不利地震波,在特定延性下迭代求解储液罐的地震力折减系数,就规范GB50341、SH/T3026中地震力折减系数取值的合理性进行了讨论。从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,基于压力凝聚模型,建立储液罐在简谐地面加速度下的周期系数扰动方程,通过计算Floquet乘子,递归搜寻动力不稳定域边界。以Chiba模型罐为例,基于模型试验结果与B-R准则法分析结果共同验证了Floquet乘子法的有效性。选择三类典型大型钢制储液罐作为分析对象,系统研究了静液压、储液密度、储液深度、抗风圈、网壳连接模式、隔震参数等因素对钢制储液罐动力不稳定域的影响。从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,以时变几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,基于压力凝聚模型,建立储液罐在地震激励下的等效动力扰动方程,通过实时调整扰动向量模长步进求解动态Lyapunov指数,据此确定储液罐的临界地震动峰值加速度以及动力失稳概率。以10万方浮顶储液罐为例,在简谐激励与地震激励下进行动力稳定性分析,分别采用Floquet乘子法与B-R准则法验证了Lyapunov指数法的有效性。参考储液罐的震害报告,建立多维地震动数据库,选择10万方与5万方钢制储液罐作为分析对象,重点研究了地震动多维特性、附属件设置、储液深度等因素对钢制储液罐动力失稳概率的影响。
【作者】杨宏康;
【导师】高博青;
【作者基本信息】浙江大学,结构工程,2014,博士
【关键词】钢制储液罐;流固耦合方程;压力凝聚模型;地震力折减系数;Floquet乘子;动力不稳定域;Lyapunov指数;动力失稳概率;

【参考文献】
[1]王洪桥.基于主动支撑技术的薄主镜低阶面形误差校正研究[D].中国科学院研究生院(光电技术研究所),光学工程,2014,硕士.
[2]杜凯.光学系统弹出式遮光罩研究[D].中国科学院研究生院(光电技术研究所),精密仪器与机械,2014,硕士.
[3]赵小贞.不同助剂对铜系加氢催化剂的影响[D].天津理工大学,化学工程,2013,硕士.
[4]李炎.蛋白质结构类预测中若干关键算法的研究[D].浙江理工大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[5]李颖.沈阳都市圈生成与发育的实证研究[D].东北财经大学,区域经济学,2003,硕士.
[6]刘学才,周熙襄,沙椿.三维高斯射线束法合成三分量VSP记录[J].石油地球物理勘探,1995,05:669-676+678-680+718.
[7]陈旭群.风险投资发展与产业结构转换的互动研究[D].浙江工业大学,技术经济与管理,2004,硕士.
[8]李珍.对称矩阵模上保秩相等关系的线性映射[D].苏州大学,基础数学,2012,硕士.
[9]王添翼.城市小学生校外学习方式现状及引导策略研究[D].扬州大学,教育学原理,2012,硕士.
[10]杨大洋.微晶硅材料在异质结太阳能电池中的应用研究及数值模拟[D].太原科技大学,光学,2014,硕士.
[11]李珍莉.语言接触视角下英汉翻译中的欧化问题研究[D].安徽大学,英语语言文学,2014,硕士.
[12]吴为禄,李光伟,李振东,胡清波,李红苗.基于GIS的铁路遥感工程地质信息系统建立[J].铁路计算机应用.2001(09)
[13]周庆.考虑营销管理委员会的X投资公司战略控制型模式的研究[D].电子科技大学,高级管理人员工商管理(EMBA)(专业学位),2012,硕士.
[14]王伟.柔性直流输电技术在风电并网中的应用研究[D].沈阳理工大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[15]陈育平.中国通信产业现状及未来走向初探[J].世界电信.1998(06)
[16]李泳.集团管控体系下的人力资源管控模式研究[D].兰州理工大学,工商管理,2013,硕士.
[17]李后东.中国特色社会主义与经典科学社会主义同异比较研究[D].山东大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2014,博士.
[18]陈胜义.基于小波分析和BP神经网络的微电机故障诊断方法研究[D].广东工业大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[19]宋伟.桁架式桥梁检测车臂架系统可靠性分析及优化设计[D].西南交通大学,机械工程,2013,硕士.
[20]张玉婷.和林格尔县土地整治模式及其综合效益评价研究[D].内蒙古师范大学,土地资源管理,2013,硕士.
[21]杨轩.城镇化进程中农民工迁移意愿研究[D].安徽大学,社会学,2013,硕士.
[22]邵梦烨.电影《101次求婚》网络营销策划案[D].浙江大学,新闻与传播(专业学位),2013,硕士.
[23]黄晓敏.闽南茶区不同乌龙茶品种叶片显微结构比较研究[D].福建农林大学,茶学,2010,硕士.
[24]郭占男.1250A控制与保护开关电器的研究[D].沈阳工业大学,电机与电器,2013,硕士.
[25]宋小莉,牛欣,司银楚.基于BP神经网络的半夏、生姜、甘草三泻心汤配伍研究[J].中国临床药理学与治疗学,2005,05:527-531.
[26]解吉高,刘志斌,张益明,何峰,王志红,牛聪.利用泊松阻抗进行油气检测[J].石油地球物理勘探,2013,02:273-278+316+332+160.
[27]郑燕,陈静.中国媒介环境学现状研究[J].东岳论丛,2014,04:176-180.
[28]来茂德.大学教育的十大关系[J].中国大学教学,2014,05:4-11.
[29]邢瑞彩.深圳国际低碳城空间规划指标体系构建研究[D].哈尔滨工业大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[30]窦树超.长春市居民休闲行为与休闲空间研究[D].东北师范大学,城市规划与设计,2012,硕士.
[31]黄正清.福建省金属矿产勘查投资的效益分析和风险防范[D].厦门大学,工商管理,2014,硕士.
[32]顾丽争.水性聚氨酯的合成、改性及其在印刷油墨中的应用研究[D].湖南工业大学,材料加工,2012,硕士.
[33]韩立树.高炉煤粉喷吹的双PC机热备控制系统[J].冶金自动化,1996,02:45-47.
[34]李奇奇.抗日战争时期陕甘宁边区禁毒研究[D].吉林大学,中共党史,2013,硕士.
[35]邢鹏勃.纳税人税法遵从度研究[D].河北经贸大学,经济法学,2013,硕士.
[36]姜烈.基于随机网络演算的协作通信性能分析[D].华中科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[37]李君洁.附条件不起诉制度研究[D].河北大学,诉讼法学,2014,硕士.
[38]浦波.软骨终板HMGB1及CD163表达与椎间盘退变研究[D].昆明医科大学,外科学,2014,博士.
[39]白丽丽.情绪劳动策略选择对组织效能的影响研究[D].山东大学,企业管理,2013,硕士.
[40]梁敏.湖南省高职院校辅导员职业倦怠问题研究[D].湖南师范大学,学科教学(专业学位),2013,硕士.
[41]编辑部.工信部拟制定石墨烯专项行动计划[J].粉末冶金工业,2015,02:73.
[42]丁效东,高东瑞,冯固.柽柳对镉胁迫的生理生态响应[J].植物生态学报,2007,01:145-149.
[43]王秀芳,齐玮,慕晓冬.数据挖掘在故障诊断专家系统知识获取中的应用[J].陕西工学院学报,2004,04:36-38+42.
[44]张姝.论《单向度的人》中的社会批判理论[D].辽宁大学,马克思主义哲学,2012,硕士.
[45]袁海峰.退化的奇异抛物方程初边值问题的解的分析[D].中南民族大学,应用数学,2013,硕士.
[46]罗达逸.基于FPGA的永磁同步电机矢量控制系统的实现[D].广东工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[47]朱艳杰.我国保障性住房融资模式研究[D].重庆大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[48]张向君,管叶君,崔凤林,李青仁,吴志强.双重神经网络预测储层及油气[J].石油地球物理勘探,1997,05:717-723+750.
[49]王斯琦.交际环境中俄语套语的研究[D].辽宁大学,俄语语言文学,2012,硕士.
[50]洪雪莹.鸡FADS2基因3’UTR区多态性检测及其与经济性状关联性分析[D].河南农业大学,动物遗传育种与繁殖,2012,硕士.

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