软土场地大型lng储罐考虑桩土相互作用的地震响应分析 seismic response analysis of a large lng storage tank considering pile-soil interaction in a soft site.pdfVIP

振　动　与　冲　击 第３３卷第７ 期 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．７ ２０１４　  软土场地大型ＬＮＧ储罐考虑桩土相互作用的地震响应分析 刘　帅，翁大根，张瑞甫 （同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海　２０００９２） 　　摘　要：在通用有限元软件ＡＮＳＹＳ平台上建立了桩－土－ＬＮＧ储罐相互作用体系的三维整体有限元模型，分析 了在ＩＶ类软土场地上考虑桩土相互作用对ＬＮＧ储罐地震响应的影响。结果表明，ＬＮＧ储罐的基底剪力峰值、倾覆力矩 峰值和内罐壁等效应力最大值均有不同程度的减小，而最大晃动波高增大。另外还讨论了不同保温层刚度对ＬＮＧ储罐 地震响应的影响，通过对比发现，保温层刚度对储罐的地震响应具有重要的影响，随着保温层刚度在一定范围内的增加， 基底剪力峰值、倾覆力矩峰值和最大晃动波高变化较小，但内罐壁等效应力最大值减小明显。 关键词：ＬＮＧ储罐；流固耦合；桩土相互作用；数值模拟 中图分类号：ＴＵ２７９．７　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１４．０７．００５ Ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆａ ｌａｒｇｅ ＬＮＧ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｐｉｌｅｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｓｏｆｔ ｓｉｔｅ ＬＩＵＳｈｕａｉ，ＷＥＮＧＤａｇｅｎ，ＺＨＡＮＧＲｕｉｆｕ （Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｒｏｇｒａｍ ＡＮＳＹＳ，ａ ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆａｐｉｌｅｓｏｉｌＬＮＧｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｉｌｅｓｏｉｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆｔｈｅ ＬＮＧｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎａｓｏｆｔｓｉｔｅ ｏｆｃｌａｓｓＩＶ．Ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｅａｋ ｓｈｅａｒｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｐｅａｋ ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ Ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｓｔｅｅｌ ｗａｌｌ ｏｆｔｈｅ ＬＮＧｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｄｒｏｐ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｌｏｓｈｉｎｇ ｗａｖｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆｌｉｑｕｉｄ ｒｉｓｅｓ；ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆｔｈｅ ＬＮＧｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｉｓａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｔ ｈａｓａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＬＮＧ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ；ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ，ｔｈｅ ｐｅａｋ ｓｈｅａｒ ｆｏｒｃｅ，ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｌｏｓｈｉｎｇ ｗａｖｅ ｈｅｉｇｈｔ ｖａｒｙ ａ ｌｉｔｔｌｅ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ Ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔ