石油化工装置高悬设备地震作用对结构影响的分析.pdfVIP

  XINCAILIAOXINZHUANGSHI 新材料新装饰 石油化工装置高悬设备 地震作用对结构影响的分析 王耀东 （中石化宁波工程有限公司土建室 浙江宁波 315103 ） 摘要：石油化工建构筑物中的设备既大又重，且高悬设备较多，安装在框架等结构上的高悬设备在地震作用下对其支承的结构计算影响较 明显。对高悬设备地震作用的计算模型和方法进行探讨，采用多种模型和方法对高悬设备在地震作用下对其支承结构计算产生的影响进行计算 和评估是十分必要的。通过分析和对比，找到一种更为符合实际又能保证安全适用的计算模型与方法。 关键词：石油化工装置；高悬设备；地震作用；结构影响 1 概述 3 高悬设备结构模型分析方法对比 随着石油化工装置规模 的不断增大 ，石油化工设备 的外形越来越 安装在掺混料仓框架顶部楼层上的料仓 ，其质量与所在楼层质量 大 ，其重量也越来越重 ，上百吨的设备 比比皆是 ，有些设备 自重甚至 的比值为 200% ，已经远大于 10% ，且重心位置高出顶部楼层较多。 达千吨。在这些林林总总的设备 中，因石油化工工艺布置的要求 ，有 在地震作用下 ，料仓对框架结构顶部楼层 的反应有 明显的影响。本文 很多高悬设备 ，所谓高悬设备基本具备如下特点 ，一是设备 自重较大 ， 对某工程项 目中安装在掺混料仓框架结构上的料仓 ，按照等荷载模型 二是设备 的外形高度较高 ，三是支承设备的位置较高且设备重心高于 和模拟设备重心的两种方法 ，分别采用 PKPM 软件和 STAADPRO 软 支承结构层和结构顶层较多 ，四是该设备的质量远大于所在支承楼层 件进行计算分析 ，提出了料仓地震作用对掺混料仓框架结构计算影响 的质量 ，在具备这些表观特征下 ，究其 内在核心是高悬设备的地震作 的建模分析方法 。 用对结构影响很大。以下结合 目前 国家现行 的相关规范和 自己的设计 3.1 料仓简介 经验 ，对该问题予 以阐述 。 料仓是掺混料仓系统的关键设备 ，设备地脚螺栓所在轴线 圆的直 2 高悬设备地震作用分析的依据和方法 径为 7.670m ，设备总高度约 22m ，属于立式设备 ，安装于掺混料仓 高悬设备 的地震作用对结构的计算影响重大 ，为了提高结构 的安 框架的顶部 （掺混料仓框架结构模型及顶层平面布置见 图 1、图 2 ）。 全性 ，多本规范都对高悬设备框架提出了相关规定 。 单个料仓操作总重达 680t ，仓满荷时重心高出顶层楼面 11m （料仓立 《建筑抗震设计规范 》（GB500 11-20 10 ）13.2.2-3 条规定 ，建筑 面尺寸见 图 3 ）。 附属设备 （含支架 ）的体系 自振周期大于 0.1s 且其重力超过所在楼 层 的 1% ，或建筑附属设备 的重力超过所在楼层重力 的 10%时 ，宜进 入整体结构模型的抗震设计 ，也可采用规范附录推荐 的楼面反应谱方 法计算 。该规范同时指出，与楼盖非弹性连接的设备 ，可直接将设备 与楼盖作为一个质点计入整个结构 的分析 中得到设备所受 的地震作 用 。石油化工装置 中的高悬设备其重力一般远大于所在楼层重力 的 10% ，在实际工程设计 中，运用楼面反应谱时 ，虽然 《建筑抗震设计 规范 》（GB500 11-20 10 ）附录 M 第 M.3 条给出了计算公式和相关参 数 ，但该参数多用于民用建筑