油罐与管道强度设计 第八章 油罐的抗震设计.pdfVIP

油罐与管道强度设计 油罐与管道强度设计 主讲: 周 宁 电话： 邮箱：zhouning@cczu.edu.cn 第17次课 第八章油罐的抗震设计 §8.1 地震种类的成因 构造地震 地震分类 火山地震 塌陷地震 深源地震：震源深度大于60Km 浅源地震：震源深度小于60Km 储罐与管道强度设计 §8.2 工程抗震 对地震的研究工作从三个方面进行，即地震成因、地 震预报和工程抗震。我们油罐的设计工作是要研究工程抗 震中关于油罐抗震的一个专门部分。 衡量地震强烈程度的尺度有两种 震级和烈度 震级: 是指在一次地震中地壳所释放出的能量。 地震烈度：地震对某一地区影响的强烈程度。 储罐与管道强度设计 烈度与震级、震源深度、震中距、土壤情况等因素有关。 油罐的抗震设计，到目前为止世界各国规范都只规定了侧 向地震载荷的校核。近年来，在接近震中的一些油罐也曾发现 被认为是由于垂直震动而引起的破坏，故对于纵波对油罐的破 坏也开始进行研究。 工程抗震设计可采用静力法或动力法 静力法的基本假设是物体上各点的加速度与地面加速度完 全一致。 动力法从研究结构本身的动力特征出发（即研究结构的振 型、振动周期、阻尼等），进一步研究输入地震引起地面震动 后结构的反应，从而进行计算和校核。 储罐与管道强度设计 地震对油罐的破坏 (1)油罐壁板最下一层局部外凸 由于地震时在水平 加速度的作用下，由于倾倒力矩造成罐壁一侧的压应力超过 其临界压应力值，罐壁屈曲造成的 (2) 罐壁与罐底间角焊缝开裂 地震时水平加速度作 用下水平惯性力使角焊缝中的剪应力超过其剪切强度极限 (3) 罐壁板最下一层沿圆周形成圆环状凸出 由于 总体弯曲或结构的梁式作用产生的过大轴向压力所引起壳体 失稳，罐内液体晃动，可以在罐壁中引起异常大的应力，损 坏开始的现象之一是沿罐壁上的象足凸鼓 储罐与管道强度设计 (4) 罐顶破坏 油罐在液位较高的情况下，在地震时由 于液面剧烈晃动，浮顶导向杆失灵，扶梯破坏，浮顶来回碰 撞，最终导致浮顶沉没。 1971年美国San Fernando 6.6级地震时一台浮顶罐就出 现这种破坏。 属于这一类型的还有固定油罐中罐顶支柱倾倒，罐顶破 坏和最上一层壁板包边角钢破坏等 (5) 油罐局部或整体下沉 地震时油罐基础液化、滑 坡 储罐与管道强度设计 (6) 管道接头的破坏地震时储罐与管道之间的运动不 一致 §8.3 油罐的抗震设计 a、抗震设计所基的模型 1、1957年Housner教授认为地震时与罐壁接触的部分 液体与罐壁共同运动，其余液体的运动形式为晃动 2、倾覆力矩（上举翘底） b、计算方法 储罐与管道强度设计 2003规范适用范围：H/D ≤1.6，体积≥100立方，常压，立 式圆筒形油罐。 地震载荷计算 罐壁底部水平剪力Q0