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LNG储罐混凝土外罐稳定工况载荷及应力分析
被引量：
9
1
作者
李兆慈
陶婧莹
+2 位作者
冷明
李小红
张娜
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期89-96,共8页
LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和...
LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和等效处理,建立罐体承载能力极限状态下的罐顶结构载荷、预应力载荷及其他各类可变载荷的组合工况,并采用ANSYS软件建立简化后预应力混凝土外罐的1/4部分的有限元模型,通过结构化网格处理和易发生应力集中处网格加密处理,对罐体各类荷载进行了等效处理,分析了储罐在承载能力极限状态下的罐体温度和应力分布。结果表明:(1)空罐工况下罐顶处最大受压受拉应力发生在储罐承压环处,最大应变位于最大拉应力-2.81 MPa处;(2)空罐工况下承台最大压应力、最大拉应力均位于罐底部与承台连接处外缘,应变最大值也位于承台与罐底接触外缘,此部位易开裂;(3)空罐工况条件下只有罐顶部与承压环应力达到混凝土破坏极限,而储罐其余部位应力均在材料安全极限范围内;(4)满罐风载/雪载工况下,罐体混凝土墙在各部位均达到混凝土材料强度极限;(5)满罐风载/雪载工况下承台与罐底连接部位处于混凝土材料受拉应力状态,且拉应力强度远远超过强度极限,该部位小裂纹在一定条件下易发生裂纹扩展;(6)罐体在热角保护部位的压应力达到混凝土抗压强度极限。结论认为,该研究成果为全容式混凝土LNG储罐失效分析提供了理论参考。
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关键词
液化天然气
储
罐
载荷
等效处理
有限元
极限承载状态
全容式
混凝土外罐
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职称材料
冲击荷载下大型LNG储罐混凝土外罐的数值模拟
被引量：
2
2
作者
严辰
翟希梅
王永辉
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1517-1525,共9页
为获得大型全容式LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的动力响应及其规律,本文基于LNG储罐实际工程,以ANSYS/LS-DYNA有限元软件为分析平台,建立了LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的精细化有限元数值模型。以"战斧"巡航导...
为获得大型全容式LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的动力响应及其规律,本文基于LNG储罐实际工程,以ANSYS/LS-DYNA有限元软件为分析平台,建立了LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的精细化有限元数值模型。以"战斧"巡航导弹为冲击物,分析了储罐结构的内力、变形及其规律,并总结了冲击荷载作用下结构的失效模式。结果表明:冲击荷载下,本文的数值模拟方法及其适用性通过混凝土靶板冲击试验结果得到验证;罐壁处预应力钢筋的布置可以增强其抗冲击能力;LNG储罐混凝土外罐冲击破坏分为局部凹陷、混凝土表面剥落和击穿破坏三种类型;冲击荷载下储罐穹顶与外罐壁、外罐壁与底板连接处为薄弱位置,为储罐结构抗冲击防御设计提供了依据。
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关键词
LNG储
罐
冲击
动力响应
数值模拟
预应力
混凝土外罐
有限元
失效模式
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职称材料
题名
LNG储罐混凝土外罐稳定工况载荷及应力分析
被引量：
9
1
作者
李兆慈
陶婧莹
冷明
李小红
张娜
机构
中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室.城市油气输配技术北京市重点实验室
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期89-96,共8页
基金
国家重点研发计划项目"原油天然气储罐及附属管道
辅助设施安全评定与风险评价预警研究"(编号:2017YFC0805804)
文摘
LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和等效处理,建立罐体承载能力极限状态下的罐顶结构载荷、预应力载荷及其他各类可变载荷的组合工况,并采用ANSYS软件建立简化后预应力混凝土外罐的1/4部分的有限元模型,通过结构化网格处理和易发生应力集中处网格加密处理,对罐体各类荷载进行了等效处理,分析了储罐在承载能力极限状态下的罐体温度和应力分布。结果表明:(1)空罐工况下罐顶处最大受压受拉应力发生在储罐承压环处,最大应变位于最大拉应力-2.81 MPa处;(2)空罐工况下承台最大压应力、最大拉应力均位于罐底部与承台连接处外缘,应变最大值也位于承台与罐底接触外缘,此部位易开裂;(3)空罐工况条件下只有罐顶部与承压环应力达到混凝土破坏极限,而储罐其余部位应力均在材料安全极限范围内;(4)满罐风载/雪载工况下,罐体混凝土墙在各部位均达到混凝土材料强度极限;(5)满罐风载/雪载工况下承台与罐底连接部位处于混凝土材料受拉应力状态,且拉应力强度远远超过强度极限,该部位小裂纹在一定条件下易发生裂纹扩展;(6)罐体在热角保护部位的压应力达到混凝土抗压强度极限。结论认为,该研究成果为全容式混凝土LNG储罐失效分析提供了理论参考。
关键词
液化天然气
储
罐
载荷
等效处理
有限元
极限承载状态
全容式
混凝土外罐
Keywords
Liquefied natural gas
FCCR LNG storage tank
Load
Equivalent treatment
Finite element
Ultimate limit state of bearing capacity
Full containment
Concrete external wall
分类号
TE972 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
冲击荷载下大型LNG储罐混凝土外罐的数值模拟
被引量：
2
2
作者
严辰
翟希梅
王永辉
机构
哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室
哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1517-1525,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51378151)
文摘
为获得大型全容式LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的动力响应及其规律,本文基于LNG储罐实际工程,以ANSYS/LS-DYNA有限元软件为分析平台,建立了LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的精细化有限元数值模型。以"战斧"巡航导弹为冲击物,分析了储罐结构的内力、变形及其规律,并总结了冲击荷载作用下结构的失效模式。结果表明:冲击荷载下,本文的数值模拟方法及其适用性通过混凝土靶板冲击试验结果得到验证;罐壁处预应力钢筋的布置可以增强其抗冲击能力;LNG储罐混凝土外罐冲击破坏分为局部凹陷、混凝土表面剥落和击穿破坏三种类型;冲击荷载下储罐穹顶与外罐壁、外罐壁与底板连接处为薄弱位置,为储罐结构抗冲击防御设计提供了依据。
关键词
LNG储
罐
冲击
动力响应
数值模拟
预应力
混凝土外罐
有限元
失效模式
Keywords
liquefied natural gas tank
impact
dynamic response
numerical simulation
prestress
concrete outer tank
finite element
failure model
分类号
TU352 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
LNG储罐混凝土外罐稳定工况载荷及应力分析
李兆慈
陶婧莹
冷明
李小红
张娜
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
冲击荷载下大型LNG储罐混凝土外罐的数值模拟
严辰
翟希梅
王永辉
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
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