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大型石油储罐的风载荷响应分析 宫建国，刘迎圆。蒋 力，曾 胜 。金 涛 (浙江大学 化工机械研究所，浙江 杭州 310027) 摘 要：主要研究了大型石油储罐在风载荷作用下的响应。首先，介绍了风载荷分析时用到的风压 模型，并建立了储罐的有限元模型；然后，对储罐进行了模态分析；最后，分别计算了储罐在静态风 压和动态风压模型下的响应。结果表明：储罐的模态呈多波分布，该振动为储罐周向振动和竖向振 动的叠加。在静态风压模型下，储罐的最大位移发生在靠近储罐罐顶的罐壁某处；最大应力发生在 罐壁与地板的连接处。在动态风压模型下，动态响应的峰值(如位移和应力峰值)延迟于风载荷峰 值 的出现。 关键词：储罐；风载荷；模态分析；动态响应 中图分类号 ：TH49；TE972；TB24 文献标识码：A 文章编号：11301—4837(2013105—0034—05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．05．007 ResponseofLargeScaleOilStorageTanksSubjeetedtoWindLoad GONG Jian—guo，LIU Ying—yuan，JIANG Li，ZENG Sheng，JIN Tao (InstituteofProcessEquipment，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China) Abstract：Thisworkwastostudytheresponseoflargescaleoilstoragetankssubjectedtowindload． Firstly，thewindpressuremodelandthefiniteelementmodelofthetankwereintroduced．Then，modala— nalysiswasconducted．Finally，windresponsesofthetankunderthestaticanddynamicwindpressure modelswerestudied．Theresultsshow thatthevibrationisthemutil—wavevibration，whichisthesuper— positionofthecircumferential andverticalvibrations．Forthetankunderthestaticwindpressure，maxi— mum displacementoccursonthetankwallclosetothetop edge，whilemaximum stresshappenson the jointbetweenthebottomplateandthetankwal1．Forthetankunderthedynamicwindpressure，thereisa timedelaybetweenthepeakresponse(e．g．displacementandstress)andthemaximumload． Keywords：storagetank；windload；modalanalysis；dynamicresponse 石油储罐的最大容量已达 15万m -3)。 0 引言 随着储罐容积的不断增大，其径厚比也不断 增大。以5万m 储罐为例 J，其径厚比(r／f)为 储罐作为油品和各种液体化学品的储存设 938，而文中 l0万 m。储罐的径厚 比(r／)已达 备，是石油化工装置和储运系统的重要组成部分， 1250，属于典型的薄壳容器。在风载荷作用下，罐 应用非常广泛口-2]。随着经济的快速发展，储罐 体易发生较大的变形，如果变形达到某一极限时， 的数量和容量都迅速增加。目前，国内已建成的 将影响浮顶的正常工作。若储罐储存液体时，储 第30卷第5期 压 力 容 器 总第246期 液的存在