王向楠 作品数:8 被引量:45 H指数:4 供职机构: 东北石油大学土木建筑工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 黑龙江省自然科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 天文地球 石油与天然气工程 更多>>
立式储罐基底隔震的基本理论 被引量:20 2010年 鉴于目前储罐基底的隔震研究大都是在Haroun模型的基础上进行的.本文以储罐基底隔震为基础,从储罐的晃动、刚性运动、液固耦联弹性运动出发,根据储罐结构所满足的速度势和边界条件,选择合理的势函数,研究储罐动水压力、波高、基底剪力和弯矩的动响应理论表达.利用相同激励下原型罐和等效力学模型罐基底剪力和弯矩等效原则,求出储罐分析力学模型的等效质量及相对质心高度,建立了隔震三质点控制体系简化分析的力学模型,给出了储罐抗震设计参数波高、基底剪力和弯矩简化分析表达.由Harmilton原理出发,考虑晃动和罐——液耦联振动周期相差较大,将两者作为不耦联运动,建立了隔震体系的运动方程.并对2×104m3和15×104m3储罐隔震和非隔震地震响应进行了时程分析研究,结果表明,基底隔震体系起到了很好的隔震效应. 孙建刚 王向楠 赵长军关键词:立式储罐 隔震 势函数 地震响应 桩土影响下LNG储罐基础隔震数值模拟分析 被引量:6 2013年 为了研究桩土对16×104m3全容式LNG储罐基础隔震地震响应的影响,基于ADINA建立有限元模型,外罐体采用三维实体单元,内罐采用壳单元,流体采用势流体单元,桩土与隔震层采用弹簧阻尼单元,在0.34 g El Centro地震动激励下,应用时程分析方法进行地震响应分析,并与理论解进行对比。结果表明:桩土作用下LNG储罐基础隔震地震响应减震效果明显,但晃动波高有所放大;基础隔震对于减小内罐的地震反应优于外罐;理论解和有限元解相比总基底剪力、总基底弯矩较为接近;从反映实际情况出发,有限元解是可行的。 孙建刚 崔利富 王向楠关键词:LNG储罐 基础隔震 有限元 地震响应 浮放储罐三维地震反应有限元分析 被引量:4 2008年 针对立式储罐,考虑液固耦合效应、地基与储罐结构的相互作用,采用有限元分析方法,对储罐在三维地震荷载作用下动反应进行了数值分析。分析结果表明:储罐三维地震加速度反应较一维地震加速度反应增加、提离高度明显放大、储罐轴向应力增加、基底剪力与弯矩增大。 孙建刚 王振 王向楠 杨宇关键词:储罐 三维地震 相互作用 有限元 刚性储罐基底隔震的动力反应 被引量:4 2011年 为了降低水平地震激励下圆柱形储罐的地震响应,假定储罐罐壁为刚性运动,液体为理想流体,同时考虑液体自由表面的晃动影响,依据储罐内液体满足的边界条件和势流体理论,给出了动水压力、基底剪力和倾覆力矩的理论表达.利用相同激励下原型罐和等效力学模型罐基底剪力和弯矩等效原则,给出了刚性储罐晃动波高、基底剪力和弯矩的简化表达,建立了刚性储罐基础隔震两质点简化分析力学模型.依据Hamilton原理建立了刚性储罐基础隔震运动分析方程.结果表明,在隔震状态下,液体的对流分量对基底剪力和倾覆力矩的贡献是不可忽略的,隔震对晃动波高的影响不大,对基底剪力和弯矩的降低效应明显. 孙建刚 蒋峰 王向楠 张荣花关键词:地震 基底隔震 势函数 动力反应 立式储罐并联隔震地震反应分析 被引量:5 2009年 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. 孙建刚 王向楠 张荣花 蒋峰关键词:地震响应 带有填充墙的LNG储罐抗震性能数值模拟分析 被引量:3 2014年 为了研究桩土、填充墙与内外罐相互作用对16×104m3全容式LNG储罐地震响应的影响,桩土与填充墙采用弹簧阻尼单元,预应力混凝土外罐体采用三维实体单元,钢制内罐采用壳单元,流体采用势流体单元,基于ADINA建立三维空间有限元模型,在峰值地震加速度为0.34gEl Centro地震动激励下,应用Newmark数值积分方法进行地震响应分析,并与理论解进行对比。结果表明:内外罐之间的填充墙对于地震响应具有一定的耗能减震效果,但对晃动波高影响较小;有限元解与理论解的基底剪力、基底弯矩比较接近,晃动波高理论解小于有限元解。从反映实际情况出发,有限元解是可行的。LNG储罐抗震设计时,不考虑填充墙的作用是偏于安全的。 李金光 孙建刚 崔利富 王向楠 郝进锋关键词:LNG储罐 填充墙 ADINA 地震响应 考虑桩土-隔震层-罐体相互作用的隔震储罐地震响应分析 被引量:2 2013年 为了研究桩土、隔震层与罐体相互作用对15×104m3隔震储罐地震响应的影响,桩与隔震层采用弹簧-阻尼单元,罐体采用壳单元,流体采用势流体单元,基于ADINA建立数值仿真分析模型,在8度El Centro地震动激励下,应用Newmark数值积分方法进行地震响应分析。结果表明:隔震储罐基底剪力和基底弯矩相对于非隔震储罐明显降低,储罐罐壁加速度沿罐壁高度方向近乎平动,但对波高的控制效果不明显;除罐壁顶部外,动液压力明显降低;隔震后,罐壁有效应力和环向应力减震效应明显,对轴向应力和径向应力影响较小,建议从安全角度考虑,储罐非隔震设计时不考虑桩土作用,隔震设计时考虑桩土对罐体的影响。 王向楠 孙建刚 崔利富 刘伟兵关键词:储罐 ADINA 桩土影响下LNG储罐基础隔震地震响应分析 被引量:5 2014年 为了考虑桩土对LNG储罐基础隔震体系地震响应的影响,依据《建筑桩基技术规范》,将桩土简化为弹簧阻尼系统,将其附加到LNG储罐基础隔震动力方程中,建立桩土影响下的LNG基础隔震简化力学模型及控制方程,同时应用ADINA有限元数值仿真程序建立LNG储罐基础隔震三维有限元模型,采用动力时程积分法进行地震响应分析,并将理论解与有限元解进行对比。结果表明:桩土影响下的立式储罐基础隔震地震响应减震效果明显,但晃动波高有所放大;无基础隔震情况下,桩土作用对LNG储罐内罐的内力具有减震效果,但对总内力有所放大。在基础隔震情况下,桩土作用对LNG储罐地震响应影响不明显。从安全角度,无基础隔震下,考虑桩土作用,对总内力来讲是安全的,而内罐设计时,可以忽略桩土的影响。基础隔震情况下可不考虑桩土作用。在基础隔震时,理论解和有限元解内力比较接近,无基础隔震时理论解内力偏大20%左右;对于晃动波高,理论解小于有限元解,建议实际设计时给予放大考虑。从反应实际情况出发,考虑桩土影响的理论解是可行的。 郑建华 孙建刚 崔利富 王向楠 郝进锋关键词:LNG储罐 基础隔震 桩土 ADINA 地震响应