储液罐子结构振动台试验仿真分析 被引量：4

1

作者 周利剑 范远刚 +6 位作者 高斌 单明康 王向英 周利剑 范远刚 高斌 王向英 《压力容器》 2013年第7期18-23,共6页

由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面地反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法,采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构和数值子... 由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面地反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法,采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构和数值子结构两部分。运用MATLAB程序对储液罐子结构振动台试验进行了仿真试验分析。仿真计算表明:储液罐子结构仿真结果与全结构的计算结果有较好的吻合性,仿真计算的储罐基底剪力与规范算法接近。 展开更多

关键词 储液罐 子结构 仿真 抗震

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储液罐子结构数值仿真分析 被引量：3

2

作者 周利剑 范远刚 +2 位作者 高斌 单明康 王向英 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5164-5167,共4页

由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面的反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法。采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构(罐底和... 由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面的反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法。采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构(罐底和土体)和数值子结构(储罐和液体)两部分。试验子结构放在地震模拟振动台上进行试验研究,数值子结构部分由计算机进行模拟。仿真计算表明:储液罐子结构仿真结果与全结构的非常吻合,仿真计算的储罐基底剪力与规范算法接近。 展开更多

关键词 储液罐 子结构 仿真 抗震

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15×10~4m^3立式储罐隔震设计分析 被引量：7

3

作者 孙建刚 崔利富 +1 位作者 赵长军 张营 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第4期153-158,共6页

为了研究15×104m3立式储罐隔震设计影响因素,采用有限元数值仿真技术,分析了隔震刚度、浮顶质量、储液密度、罐壁厚度、罐壁的材料弹性模量、储液高度与罐半径比值对储罐的晃动频率和液固耦合频率的影响并与时程分析对照。结果表明... 为了研究15×104m3立式储罐隔震设计影响因素,采用有限元数值仿真技术,分析了隔震刚度、浮顶质量、储液密度、罐壁厚度、罐壁的材料弹性模量、储液高度与罐半径比值对储罐的晃动频率和液固耦合频率的影响并与时程分析对照。结果表明:储罐液固耦合振动频率对隔震刚度敏感,隔震刚度较低时,液固耦合刚度的下降,使基底剪力变小;隔震刚度对储罐的液体晃动频率的影响不大,在一定的隔震周期范围内,波高无放大效应;隔震设计时,浮顶的影响可忽略;储液高度与储罐半径比对储罐的液固耦合频率和晃动频率影响较大,隔震设计时存在优化段;储液密度、罐壁厚度、材料弹性模量,隔震设计时可不考虑其影响,进行地震动台实验时,可考虑用其他材料代替钢材,不影响分析结果。 展开更多

关键词 储罐 数值仿真分析 隔震设计 液固耦合频率 晃动频率

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地震作用下立式储液罐罐壁“象足”变形仿真分析 被引量：9

4

作者 范喜哲 郑天心 +2 位作者 王伟 吴灵宇 何雪 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第3期104-109,共6页

基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动和罐底提离立式储液罐有限元模型,分别进行了水平地震和竖向地震作用下罐壁“象足”变形分析。分析表明:立式储液罐罐壁“象足”变形主要是由罐壁纵向压应力超过临界应力而产生的局部屈曲破坏,并非强度... 基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动和罐底提离立式储液罐有限元模型,分别进行了水平地震和竖向地震作用下罐壁“象足”变形分析。分析表明:立式储液罐罐壁“象足”变形主要是由罐壁纵向压应力超过临界应力而产生的局部屈曲破坏,并非强度破坏。因罐底提离导致的罐底与基础反复撞击加大了作用在罐壁上的应力,使罐壁底部“象足”变形不断发展,最终导致罐壁撕裂。在完全相同地震加速度作用下,水平地震作用比竖向地震作用罐壁更早更容易进入屈曲状态,产生“象足”变形。 展开更多

关键词 立式储液罐 地震作用 象足变形

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立式储罐并联隔震地震反应分析 被引量：5

5

作者 孙建刚 王向楠 +1 位作者 张荣花 蒋峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期105-109,共5页

为减少地震作用下的储罐地震响应,采用基础隔震的减震方法,将环梁基础设计成具有滑移和隔震支撑并联的结构体系,将晃动和液固耦联振动考虑为不耦合多质点体系.以基底剪力是否大于屈服剪力为判断界限,采用Newmark-β时程法研究了不同地... 为减少地震作用下的储罐地震响应,采用基础隔震的减震方法,将环梁基础设计成具有滑移和隔震支撑并联的结构体系,将晃动和液固耦联振动考虑为不耦合多质点体系.以基底剪力是否大于屈服剪力为判断界限,采用Newmark-β时程法研究了不同地震烈度、不同摩擦系数、不同并联滑移隔震支座负担的结构重量比γ、不同场地、不同高径比,不同隔震周期及等效阻尼比对上部储罐地震响应的影响.研究结果表明:隔震后,在一定的设计参数下,基底剪力明显减低,晃动波高有放大效应.各参数不同,隔震效果不同,参数设计存在优化问题. 展开更多

关键词 液体储罐 并联隔震系统 地震响应

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考虑SSI效应储油罐的子结构实验方法与数值模拟 被引量：4

6

作者 许国山 徐景锋 +4 位作者 王贞 周惠蒙 吴斌 周利剑 王向英 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期347-352,共6页

提出了应用振动台子结构试验方法来研究考虑土-结构相互作用(SSI)效应储罐的抗震性能,该方法将土体简化为双自由度八参量集总参数模型进行模拟,储罐作为试验子结构应用振动台加载,两部分联机完成振动台子结构试验。该方法能完成大比例... 提出了应用振动台子结构试验方法来研究考虑土-结构相互作用(SSI)效应储罐的抗震性能,该方法将土体简化为双自由度八参量集总参数模型进行模拟,储罐作为试验子结构应用振动台加载,两部分联机完成振动台子结构试验。该方法能完成大比例尺储罐试验,具有传统试验方法难以比拟的优势。然后,通过数值模拟分析了SSI效应对储罐动力响应的影响。分别研究了不同储液高度和不同地基刚度对储罐位移和加速度响应的影响。研究结果表明:考虑SSI效应时,罐体位移响应和加速度响应均有所减小,土质越软,效果越明显;随着储液高度的增高,位移、加速度反应呈现减小趋势。 展开更多

关键词 储油罐 土-结构相互作用(SSI) 子结构实验 仿真

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球形储液罐液-固耦联地震反应及减振方法 被引量：8

7

作者 戴鸿哲 王伟 肖志刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期515-520,共6页

为了减轻球形储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动的1000m3球形储液罐有限元模型,研究了球形储液罐的地震反应以及液体晃动对地震反应的影响,结果表明支撑体系是球形储液罐的薄弱环节,为此通过引进被动控制技术... 为了减轻球形储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动的1000m3球形储液罐有限元模型,研究了球形储液罐的地震反应以及液体晃动对地震反应的影响,结果表明支撑体系是球形储液罐的薄弱环节,为此通过引进被动控制技术和改变支撑角度的措施研究球形储液罐的减振方法.数值分析结果表明,被动控制技术对球形储液罐具有较好的减振效果,改变支柱支承角度可以有效提高球罐的抗震性能. 展开更多

关键词 球形储液罐 地震反应 被动控制 改进支撑

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大型储液罐在地震作用下的附加质量法研究 被引量：13

8

作者 胡盈辉 庄茁 由小川 《压力容器》 北大核心 2009年第8期1-6,共6页

研究了某大型圆柱形薄壁储液罐在地震作用下的响应。采用基于Housner(1957)和Velet-sos(1973)两种理论的附加质量法计算流体的动压力。发展了附加质量法用户子程序,将其嵌入有限元软件ABAQUS进行计算。文中还将附加质量法的结果与ABAQU... 研究了某大型圆柱形薄壁储液罐在地震作用下的响应。采用基于Housner(1957)和Velet-sos(1973)两种理论的附加质量法计算流体的动压力。发展了附加质量法用户子程序,将其嵌入有限元软件ABAQUS进行计算。文中还将附加质量法的结果与ABAQUS耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)进行了比较,从而为该附加质量法的适用性提供了定性评估。 展开更多

关键词 大型储液罐 地震力 附加质量 流固耦合 有限元

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储罐地震易损性数值仿真分析 被引量：3

9

作者 孙建刚 张荣花 蒋峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期138-142,共5页

为了研究储罐的抗震性能,忽略储罐罐壁的质量,将储罐中的液体质量简化为三质点体系模型,地基土由两个弹簧和两个阻尼器模拟.考虑罐体的平动和转动,建立了在水平地震激励下储罐的动力方程;给出了随机变量的概率模型和基于易损性理论的失... 为了研究储罐的抗震性能,忽略储罐罐壁的质量,将储罐中的液体质量简化为三质点体系模型,地基土由两个弹簧和两个阻尼器模拟.考虑罐体的平动和转动,建立了在水平地震激励下储罐的动力方程;给出了随机变量的概率模型和基于易损性理论的失效概率计算方法.通过对大庆某油库2×104 m3和5×104m3两种大型储罐进行数值仿真方法的地震易损性分析.结果表明:随着地震烈度的增大,储罐的易损性逐渐增大;5×104 m3储罐的抗震性能要好于2×104 m3储罐;2×104 m3和5×104 m3储罐的主要失效模式分别是抗失稳和抗提离.由此可见从多个失效模式对储罐进行地震易损性研究比从单一失效模式进行易损性研究更加科学. 展开更多

关键词 储罐 数值仿真分析 失效模式 随机变量 地震易损性

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基于BP神经网络的储罐动响应预测 被引量：3

10

作者 张云峰 王海平 李科 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2006年第1期67-69,共3页

按照《构筑物抗震设计规范》要求,求得了在7,8,9度等地震烈度下、具有一定储液深度的8种标准浮顶罐地震动响应中的基底弯矩、基底剪力和罐壁轴心压应力,作为神经网络模型的可靠样本数据集;采用MATLAB神经网络工具箱函数编程,对样本集中... 按照《构筑物抗震设计规范》要求,求得了在7,8,9度等地震烈度下、具有一定储液深度的8种标准浮顶罐地震动响应中的基底弯矩、基底剪力和罐壁轴心压应力,作为神经网络模型的可靠样本数据集;采用MATLAB神经网络工具箱函数编程,对样本集中的19组数据进行了训练,剩余样本数据验证了BP神经网络模型的可靠度;通过适当调整相关参数,最终建立了针对储罐动响应预测的三层BP神经网络模型.模型验证结果表明,预测相对误差基本在±5%以内. 展开更多

关键词 储罐 动响应 BP神经网络 预测

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外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响分析 被引量：1

11

作者 戴鸿哲 王伟 +1 位作者 穆海燕 郑天心 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期23-26,共4页

为了减轻大型外浮顶立式储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动和罐底提离的大型外浮顶立式圆柱形储液罐有限元模型,计算了地震作用下不同形式浮顶(平浮顶、正锥形,倒锥形)的大型外浮顶储油罐的动力响应.数值分析... 为了减轻大型外浮顶立式储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动和罐底提离的大型外浮顶立式圆柱形储液罐有限元模型,计算了地震作用下不同形式浮顶(平浮顶、正锥形,倒锥形)的大型外浮顶储油罐的动力响应.数值分析结果表明,地震荷载作用下,外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响不可忽视,浮顶可以减轻液面晃动,但也会增加液体提离高度.不同形式的外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响程度不同,平浮顶为最优浮顶形式. 展开更多

关键词 立武储液罐 外浮顶 地震反应

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基于流固耦合理论的立式储液罐抗震数值分析 被引量：2

12

作者 韩芳 龚相超 陈桂娟 《武汉科技大学学报》 CAS 2011年第5期359-363,共5页

建立基于流固耦合理论的立式储液罐非线性数值模型,并在地震荷载作用下对其进行罐底提离机理探讨以及罐壁"象足"和"钻石"变形仿真分析。结果表明,考虑罐壁与液体、罐底与基础接触的模型是有效的,由于液体晃动产生... 建立基于流固耦合理论的立式储液罐非线性数值模型,并在地震荷载作用下对其进行罐底提离机理探讨以及罐壁"象足"和"钻石"变形仿真分析。结果表明,考虑罐壁与液体、罐底与基础接触的模型是有效的,由于液体晃动产生的倾覆力矩作用使罐壁受拉侧罐底边缘倾向于脱离地基,形成罐底提离,从而导致罐壁"象足"变形的屈曲破坏。 展开更多

关键词 立式储液罐 流固耦合 “象足”变形 地震作用

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地震激励下储液罐提离动态响应试验研究 被引量：3

13

作者 方舟 陈志平 刘德宇 《压力容器》 2013年第11期14-22,61,共10页

对钢制的大型带外浮顶的圆柱形储液罐模型进行振动台模拟试验,通过在不同工况下,对试验结构系统输入水平和竖直两种方向地震激励来测试和分析其地震响应情况,得到两种激励方向下,储液高度、有无浮顶情况、地震波幅值和频率等各种因素对... 对钢制的大型带外浮顶的圆柱形储液罐模型进行振动台模拟试验,通过在不同工况下,对试验结构系统输入水平和竖直两种方向地震激励来测试和分析其地震响应情况,得到两种激励方向下,储液高度、有无浮顶情况、地震波幅值和频率等各种因素对模型结构系统动态响应行为的影响以及它们的联合作用,并得到各种工况下本试验模型结构系统的绝对位移和提离响应行为规律。此外,还系统地阐述了试验中所选用的实验台设备、试验方法、罐体模型设计、传感器、数据采集、测点布置方法和地震激励的输入方法等试验中的重要因素。本试验的研究将为理论分析、结构设计和计算机数值模拟等研究项目提供可靠的依据。 展开更多

关键词 振动台 储液罐 浮顶 非锚固 提离 绝对位移 动态响应

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长航时无人机液氢储箱绝热方案与试验研究 被引量：2

14

作者 赵海龙 温鹏飞 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期54-61,共8页

针对液氢燃料长航时无人机对液氢存储的技术要求,开展了储箱绝热方案论证和数值仿真计算,研制了容积为60 L的球形真空多层液氢储箱,并且搭建了液氢加注、储存和测量试验系统,进行了48 h的液氢储存试验,测试得到储箱的日蒸发量为0.55 kg... 针对液氢燃料长航时无人机对液氢存储的技术要求,开展了储箱绝热方案论证和数值仿真计算,研制了容积为60 L的球形真空多层液氢储箱,并且搭建了液氢加注、储存和测量试验系统,进行了48 h的液氢储存试验,测试得到储箱的日蒸发量为0.55 kg,日蒸发率16.27%,表观热流密度为1.96 W/m^2。利用试验数据对数值仿真结果进行了修正,并预测计算全尺寸4950 L储箱的日蒸发率为2.31%,结果满足无人机技术要求。 展开更多

关键词 液氢 储箱 仿真 试验

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大型储液罐的地震反应初探 被引量：4

15

作者 王健 《压力容器》 北大核心 2008年第6期25-27,共3页

随着大型储液罐在石化工业的广泛应用,其震害分析变得极为重要。利用ANSYS软件在空锚固式储液模态分析的基础上,输入模拟的地震加速度反应谱,得出了横向地震力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了空储液罐在地震力作用下... 随着大型储液罐在石化工业的广泛应用,其震害分析变得极为重要。利用ANSYS软件在空锚固式储液模态分析的基础上,输入模拟的地震加速度反应谱,得出了横向地震力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了空储液罐在地震力作用下的受力情况和薄弱环节,从而为储液罐的设计提供了可靠的依据,为进一步分析大型储液罐充液状态时的地震反应起到抛砖引玉的作用。 展开更多

关键词 大型储液罐 模态分析 ANSYS软件 地震功率谱

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基于.NET Framework和Direct3D技术实现危险性液体储罐泄漏过程的三维仿真

16

作者 倪磊 王志荣 蒋军成 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第1期25-28,共4页

由于windows操作系统的大面积使用,使得基于windows操作系统的Direct3D技术在游戏开发和三维仿真方面日益重要,已经成为事实上的3D标准,基于.NET Framework的3D技术的开发也是未来一个趋势,本文研究建立了描述危险性液体储罐泄漏过程的... 由于windows操作系统的大面积使用,使得基于windows操作系统的Direct3D技术在游戏开发和三维仿真方面日益重要,已经成为事实上的3D标准,基于.NET Framework的3D技术的开发也是未来一个趋势,本文研究建立了描述危险性液体储罐泄漏过程的数值模型,基于.NETFramework,运用Direct3D技术开发了动态模拟软件,不仅实现了泄漏过程的三维动态效果,提高仿真的逼真程度,而且可以获取泄漏速率、泄漏量、液面高度和时间的关系。实例分析结果表明,本文所建立的数值模型和仿真方法是可行的,模拟仿真结果为危险性液体储罐泄漏事故后果定量风险评价和事故应急救援提供理论依据和基础数据,也可以应用于科研方面,进一步研究液体储罐泄漏机理,节省研究时人力物力和时间的消耗。 展开更多

关键词 危险性液体 储罐泄漏 建模 三维仿真

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钢制储液罐的幂次失效模型及地震力折减

17

作者 杨宏康 高博青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1202-1208,共7页

为了反映钢制储液罐的渐进失效趋势并合理地量化弹塑性地震力,采用流固耦合系统的单向动力推覆分析,建立反应谱层次的幂次失效模型.根据该模型构建等向强化的广义本构关系,在特定延性下迭代求解地震力折减系数Ry.结果表明,幂次失效模型... 为了反映钢制储液罐的渐进失效趋势并合理地量化弹塑性地震力,采用流固耦合系统的单向动力推覆分析,建立反应谱层次的幂次失效模型.根据该模型构建等向强化的广义本构关系,在特定延性下迭代求解地震力折减系数Ry.结果表明,幂次失效模型下的地震力折减系数变异性较小,双线性滞回模型下的地震力折减系数会导致过于保守或偏于危险的地震力折减.选取40条最不利地震动并按场地分类,幂次失效模型下的地震力折减系数的均值略低于目标延性值,更符合长周期结构的等位移准则.GB50341与SH/T3026规定的地震力折减系数高于API650与EN1998-4,建议将地震力折减系数调整至2.0,应进一步细化边界条件的影响. 展开更多

关键词 钢制储液罐 弹塑性 动力推覆 幂次失效 地震力折减

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大型储液罐摩擦摆基底隔震控制分析 被引量：8

18

作者 温丽 王曙光 +1 位作者 杜东升 许磊平 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期161-166,共6页

针对弹性钢制圆柱储液罐,基于Haroun-Housner模型,将连续流体质量等效为3种集中质量,分别为:对流质量、脉冲质量和刚性质量,与这些集中质量连接的相应刚度取值依赖于储罐壁和流体质量。在水平地震激励下,在储罐底部加摩擦单摆支座,给出... 针对弹性钢制圆柱储液罐,基于Haroun-Housner模型,将连续流体质量等效为3种集中质量,分别为:对流质量、脉冲质量和刚性质量,与这些集中质量连接的相应刚度取值依赖于储罐壁和流体质量。在水平地震激励下,在储罐底部加摩擦单摆支座,给出了简化的液体-储罐-隔震支座的力学分析模型,建立了摩擦摆支座基底隔震体系的振动控制方程,并利用Newmark逐步积分法对控制方程进行了数值求解,研究了摩擦摆支座基底隔震的储液罐地震反应,验证了FPB隔震的有效性。 展开更多

关键词 储液罐 流固耦合 摩擦单摆支座 控制方程 地震响应

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基于附加质量法的大型固定顶储液罐基底隔震分析 被引量：6

19

作者 张兆龙 高博青 杨宏康 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期32-38,共7页

鉴于目前储液罐基底隔震研究多采用一维简化的Haroun-Housner模型,基于附加质量法,考虑液体对流质量和脉冲质量,建立储液罐三维简化的附加质量模型。通过分析比较相同地震激励下不同高径比储液罐罐的Haroun-Housner模型、附加质量模型... 鉴于目前储液罐基底隔震研究多采用一维简化的Haroun-Housner模型,基于附加质量法,考虑液体对流质量和脉冲质量,建立储液罐三维简化的附加质量模型。通过分析比较相同地震激励下不同高径比储液罐罐的Haroun-Housner模型、附加质量模型和流固耦合模型的动力响应,验证了附加质量模型的合理性。针对某大型固定顶储液罐,基于此简化模型,基底引入FPS隔震支座,系统地研究了基底隔震储液罐在不同场地条件下的非线性地震动力响应。分析结果表明:FPS隔震支座对储液罐地震响应有很好的控制作用,有效地降低了液体脉冲分量的运动,避免了罐壁发生屈曲破坏,但放大了液体对流分量的运动。 展开更多

关键词 大型储液罐 附加质量法 单层球面网壳 隔震 地震响应 屈曲

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质量-弹簧模型在储液容器抗震分析中的应用 被引量：8

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作者 刘嘉一 白欣然 李晓轩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期947-951,共5页

核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承... 核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承受的液动压力给出的简化计算模型。本工作依据Housner理论和ASCE-4—98规范,对储液容器和容器内液体建立了三维质量-弹簧有限元模型,并据此计算了核电厂的储液容器在承受水平地震载荷时液体的作用力。将计算得到的液体频率结果及对流液体对容器的作用结果与应用公式计算的结果进行比较表明,三维有限元模型的计算结果是合理、可靠的。与ASCE-4—98规范相比,将质量-弹簧模型应用到三维有限元模型中,可直接从地震输入的模型中得到板壳元或三维实体有限元上位移和应力分布结果,这样更为直观方便。 展开更多

关键词 质量-弹簧模型 储液容器 三维 抗震分析

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