大型储罐设计计算中的抗震验算
储罐抗震标准
储罐抗震标准
储罐抗震标准包括以下要求：
1. 储罐的罐体应采用双层结构，外罐壳作为维护结构，内罐壳可作为承重构件。
这种设计可以增强储罐的整体稳定性，提高抗地震能力。
2. 内、外罐壳之间必须设置加强圈，以增加内外罐壳之间的接触紧密性，减少地震力作用下产生的变形。
同时，加强圈的设置也有助于承受地震时产生的水平载荷。
3. 在地震区建造储罐的基础设计方法应根据实际情况进行，并采取相应的措施如锚桩基础、固定基座等来确保储罐在地震时的稳定性和抗震性能。
4. 对于大型储罐，建议使用带浮盘式的基础设计或球型基础设计，以提高其抗震性能和安全性。
这些设计的优点在于它们可以根据地震引起的位移自动调整位置，从而降低地震对储罐的影响。
5. 另外，储罐所处地基的稳定性和可靠性也是影响储罐抗震效果的重要因素。
因此，在地基设计和处理过程中，需要充分考虑地震力的作用方式和强度，以确保储罐能够有效地抵抗地震荷载。
以上是储罐抗震标准的部分内容，仅供参考。
如有需要，建议您咨询专业技术人员。
大型储油罐抗震研究通过技术鉴定
２ 需 要注 意的 几个 问题
１ ） 对管 理制 度体 系 的再认 识 。一 是 制度 是 为
’
他雀缄 。
大型储油罐抗震研究通过技术鉴定
由中国石化工程建设有限公 司 、 哈尔滨工业大学和 中石化第十建设有限公司共 同完成 的大型储油罐抗震 研究近 日通 过中石化股份有限公司科技开发部组织的技术鉴定 ， 认为整体技术达到 了国际先进水平 。 本课题通过模型试验给 出了储油罐在抗震 设防烈度和罕遇地震烈度下 抗震 阻尼 比参数 分别为 ０ ． ０ ５和 ０ ． ０ ８ ， 为修订
储罐设计规范提 供 了依 据 。通 过模 型 罐振 动 台试 验 和有 限元 数 值 模拟 ， 验证了《 石 油化 工 钢 制设 备 抗 震设 计 规 范》
Ｇ Ｂ ５ ０ ７ ６ １ —２ ０ １ ２中的液面晃动波高计算 和罐 壁应 力计算 满足工 程设计要求 。 本课题形成 了大型储油罐抗震设计的成套技术 ， 在 阻尼 比和 白振周期计算上有所创 新 ， 填 补了 国内空 白 ， 为储油罐 的 抗震设计提供 了计算依据 。
幅和 内容 。
从 顶层 设 计 人 手 ， 围绕管理 业务 ， 通 过 系 统 化、 标 准化 、 信息化手段 ， 对 集 团公 司管 理 制 度 进 行 分层 级 、 有重点 、 多种形式重新构架 ， 建 立 简 约 高效 的制度 体 系 ， 相 信 一 定 能 为 集 团 实 现一 体 化
显 特征是 一项 管理 业务 或一 个 控 制 点 只在 一个 制 度 中规 范 ， 避 免 对 同一 业 务 在 不 同制 度 中分 别 表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大型储罐的抗震可靠性分析及其震害预测
大型储罐的抗震可靠性分析及其震害预测随着经济的快速发展,国家对进口能源的依赖程度越来越高,从国家的石油安全考虑,我国正加快石油战略储备基地的建设。
储罐作为石油战略储备基地应用最广泛的储液容器,单罐的容积逐渐向大型化发展。
由于储罐多用于存储易燃、易爆介质,一旦遭遇地震发生破坏,不仅直接威胁到附近人的生命,而且还可能导致毁灭性的次生灾害。
特别是大型储罐,如果大量的石油外泄和燃烧,将会给生产和国民经济造成严重损失。
由于储罐地震灾害后果的严重性,储罐必须进行抗震设计,但储罐特别是大型储罐的地震动力响应机理相当复杂,这给储罐的抗震计算带来了较大的困难。
目前的大型储罐的抗震设计或抗震鉴定规范和标准中都是对储罐的地震动力响应作了相当程度的简化。
有必要对大型储罐的地震动力响应作更深入的分析,提高储罐抗震设计的可靠性,建立比较完善的储罐震害预测方法来尽可能避免储罐地震灾害的发生,或在地震灾害发生前后能比较准确地进行地震灾害预测,以采取及时有效的应急对策。
在流固耦合动力学基本原理的基础上采用Adina8.5通用有限元软件的势流体单元对100000m3锚固罐进行流—固耦合的数值模拟。
模拟了锚固罐在不同地震烈度、不同储液深度下储罐相应动力响应。
模拟结果显示地震烈度、储液深度对储罐地震动力响应影响很大,特别是储液深度较大、地震烈度较高时储罐地震动力响应很显著。
根据模拟结果提出在地震活跃期或多发期应减少储罐的储液深度(≤2/3 H 0)来提高储罐结构的抗震可靠性。
通过Housner模型和Haroun-Housner模型的简化计算,总结了立式储罐的地震动力响应的解析解,结合我国现行储罐设计规范和抗震鉴定标准对一储罐系列进行了抗震计算。
计算结果同样表明:地震烈度、储罐容积和储液深度对储罐的地震动力响应影响很大,特别是在储液深度≥2 /3H0、发生烈度为8度和9度地震时,储罐的地震动力响应很强烈;对于“细高型”的小型储罐和“矮胖型”的大型储罐,地震动力响应规律是不同的;在此基础上提出了在进行储罐抗震设计时要综合考虑储罐的高度与半径之比以及罐壁厚度与半径的比的影响,并定义了一个变形参数K ,。
储罐构筑物抗震鉴定实验报告
储罐构筑物抗震鉴定实验报告储罐构筑物抗震鉴定实验报告一、实验背景储罐是储存重要液体物资的设备，其安全性对于人们的生命财产安全至关重要。
在地震灾害发生时，储罐结构必须具有足够的抗震能力，以避免灾害事故的发生。
因此，对储罐抗震能力的鉴定具有重要意义。
二、实验目的本次实验旨在通过模拟地震作用，测试储罐构筑物的抗震能力，进而针对不足之处提出加固措施和建议。
三、实验条件实验设备：地震模拟台、储罐构筑物实验参数：地震模拟台最大加速度为0.5g，模拟地震波的频率范围为5 ~ 50 Hz。
实验流程：在地震模拟台上设置储罐构筑物，以模拟储罐在发生地震时所受到的地震作用。
实验中通过变化地震波的幅值和频率，测试储罐结构在不同地震作用下的动力响应，并进行数据记录和分析。
四、实验结果1.外观检查：经过外观检查，储罐表面没有出现裂纹和变形等现象。
2.加速度测量：在地震模拟台加速度最大为0.5g的条件下，储罐构筑物所承受的最大加速度为0.3g，比要求的安全系数要高。
3.应变测量：经过实验测量，储罐构筑物在地震作用下，应变数据基本符合正态分布规律。
图1为储罐顶部应变数据柱形图，图2为储罐底部应变数据柱形图。
4.振动频率测量：通过实验测量，得到储罐构筑物的自然振动频率为8 Hz。
五、实验分析通过实验结果可知，储罐构筑物具有一定的抗震能力，其受到的地震作用未达到安全极限。
但是对于未来可能出现的更强烈地震，可能导致储罐产生严重的损坏，所以建议进一步加强储罐的抗震能力，以确保储罐的可靠性和安全性。
六、加固措施和建议1.加强储罐的结构刚度，增加结构的稳定性和抗震能力。
2.加大钢筋量，提高结构的承载能力。
3.加装消能装置，减小储罐所受地震作用的冲击力。
4.加强储罐与基础的连接，增加结构的整体稳定性和抗震能力。
七、结论通过实验分析，储罐构筑物具有一定的抗震能力，但是存在一定的不足之处。
建议增强储罐的抗震能力，以保障储罐在遭受地震作用时，能够正常运行，并确保人民生命财产的安全。
立式圆筒形储罐地震影响计算的比较与分析
GB50011-2010规定见表1，其中括号中数字适用于 设计基本地震加速度0.15g和0.3g的地区。
表1 GB500011-2010对地震加速度的规定[5]
通过对比我们可以发现，在上文所给定的范围 内，GB50341得出的计算结果相比GB50011数值更大， 在由于储罐振动周期都位于平台段，因此两标准计算 出的结果比值仅与αmax1/ CZαmax2相关，与于其高 径比无关。
在实际设计工作中，储罐地基与本体分别由结构 专业与设备专业进行设计。由于标准编写的思路不 同，对于地震剪力的计算，可以看到GB50011-2010与 GB50341-2014得出的计算值是不同的。当然，在实际 设计中，通过对计算时的参数圆整或输入数据取法的 不同要求，实际计算出的数据经常大于严格按照二者 定义要求所求出的值。
科学管理
2019年第8期
立式圆筒形储罐地震影响计算的比较与分析
王苏浩
中国石化工程建设公司 北京 100101 摘要：立式圆筒形钢制焊接储罐在化工行业中有着广泛的应用，是大规模存储液态介质的重要设备。储存于其中的 介质常常具有易燃易爆或者有毒的特性。如果在设计时没有充分进行抗震分析，在遭遇地震时有可能造成大量储存介质泄 露，甚至导致极其严重的毁灭性影响。几十年来，工程界对于钢制圆筒形储罐在地震工况下的安全问题进行了不同角度的 理论研究与实验分析，取得了大量成果[1][2][3]。本文试图通过从结构专业与设备专业的角度，分别对计算储罐在地震中的底 面剪力进行计算与比较，探讨适合工程实际的设计匹配问题。 关键词：立式圆筒形储罐 抗震设计 地震剪力 GB50011 GB50341 设计协调
储罐环墙基础抗震验算表-概述说明以及解释
储罐环墙基础抗震验算表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分需要简要介绍储罐环墙基础抗震验算表的背景和意义。
储罐是一种重要的容器设备，广泛应用于石油、化工、食品等行业。
储罐的安全性与抗震性能关系重大，因此针对储罐环墙基础的抗震验算成为一项迫切需要的工作。
本文旨在系统总结储罐环墙基础抗震验算表的设计原则、验算方法和相关参数，为工程设计提供依据和参考，进一步提升储罐的安全性和稳定性。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。
在引言部分中，将概述本文的主要内容和意义，介绍文章结构和目的。
在正文部分中，详细论述储罐环墙基础设计原则、抗震验算方法以及设计参数及假设。
在结论部分中，对设计要点进行总结，分析抗震性能，并展望未来研究方向。
通过这样的结构安排，读者可以清晰地了解本文的内容和结构，以及每个部分的重点和意义。
1.3 目的:本文旨在提供储罐环墙基础抗震验算表，通过详细的设计原则、验算方法、设计参数及假设等内容，为工程师和设计人员提供参考和指导。
通过对储罐环墙基础的抗震性能进行评估和分析，可以有效地提高储罐结构在地震发生时的抗震能力，保障设施和人员的安全。
同时，通过对当前设计要点和抗震性能的总结，可以为未来研究方向提供一定的参考和借鉴，推动相关领域的发展和进步。
2.正文2.1 储罐环墙基础设计原则储罐环墙基础的设计原则是确保储罐在地震等外力作用下能够安全稳定地运行。
在设计储罐环墙基础时，需要考虑以下几个原则：1. 承载能力足够强：储罐基础需要具有足够的承载能力，以确保储罐在运行过程中不会出现倾覆或坍塌的情况。
设计师需要根据实际情况考虑土壤的承载力、储罐结构的重量以及外部作用力等因素，合理确定基础的尺寸和深度。
2. 抗震性能优良：地震是储罐安全性的重要考量因素之一，因此基础设计需考虑地震作用下的稳定性。
设计师需要根据当地地震烈度、储罐结构的重心位置和土壤条件等因素，采用合适的抗震设计方法，确保储罐在地震时不会发生严重倾覆或破坏。
立式储罐抗震设计计算
2.5.12 罐壁其它各圈壁厚抗震设计要求
2.6、液面晃动波高计算 序号 2.6.1 罐内液面晃动波高hv(m) 2.6.2 罐顶设计结构 2.6.3 浮顶影响系数ζ1 2.6.4 阻尼修正系数ξ2 2.6.5 罐顶缓冲高度校核
三、计算总结及优化设计建议
计算项目
0.000817 147000000 129705822.9
合格 合格
参见《钢结构》附表11 第4.1.5条 公式7.5.3-3 公式7.5.3-4 公式7.5.3-2
根据上述抗震验算所得的第一圈罐壁厚度大于根据静液压力计算所得的厚度(两 者均不包括腐蚀余量)时，其他各圈罐壁壁厚可在按静液压力计算所得厚度的基 础上，以同样的比例增大，否则上面各圈罐壁也应进行抗震计算，并验算各圈底 部的抗失稳能力。
公式7.3.1-1 公式7.3.3
计算值 27033108.52 0.178959178 18022072.35
1.00
公式7.4.1-1 公式7.4.1-2 第7.4.2条 表4.1.2
说明
计算值 69236.71238 28314.7992 1293058.917 0.41594686 1.37608616 7648666.895
合格 请设计锚固螺栓
公式7.5.1 公式7.5.2-1 公式7.5.2-2 A1=∏*D1*δ1 Z1=0.785*D12*δ1 公式7.5.4-1/2 公式7.5.3-2
说明
13.41 M36 24
第 3 页，共 4 页
2.5.9.4 锚固螺栓的有效截面积Abt(m2) 2.5.9.5 锚固螺栓许用拉应力[σbt](Pa)
大型ＬＮＧ储罐隔震简化计算方法
大型ＬＮＧ储罐隔震简化计算方法杨淋亦 李光辉 中国成达工程有限公司 成都 ６１００４１摘要 鉴于目前ＬＮＧ储罐隔震设计计算方法过于繁琐的问题，本文提出一种整体理论分析结合反应谱弹性数值分析的方法，通过两阶段分析，准确计算带有隔震支座的大型ＬＮＧ储罐在地震作用下结构产生的效应，为带有隔震支座的ＬＮＧ储罐在地震作用下的计算提供了一种简便、可靠的工程计算方法。
关键词 ＬＮＧ储罐 隔震 地震 反应谱 两阶段杨淋亦：工程师，注册土木工程师（岩土）。
２０１７年毕业于西南交通大学桥梁与隧道专业获工学学士学位。
现主要从事石油化工结构设计工作。
联系电话：１３８８０４９１４３５，Ｅ ｍａｉｌ：Ｙａｎｇｌｉｎｙｉ＠ｃｈｅｎｇｄａ ｃｏｍ。
由于全球清洁能源的需求，各国对ＬＮＧ的消耗持续增加，ＬＮＧ储罐的建设越来越大型化，但由于ＬＮＧ具有易挥发、易燃、易爆等特性，一旦发生泄漏将产生极大的灾害，所以，对ＬＮＧ储罐的设计有着极高的要求。
ＬＮＧ储罐有多种形式，目前国内较为常用的有全容罐和薄膜罐。
这两种罐体皆由混凝土外罐、金属内罐以及保温材料组成。
基础多采用高承台桩基础，以防止低温ＬＮＧ液体对土体的冻胀破坏。
由于ＬＮＧ储罐的重要性，在抗震上采用中震弹性、大震不屈的抗震设防目标。
对于场地烈度较高时，在地震作用下，上部结构及下部基础都难以满足抗震设防要求。
为使结构更加安全、经济、合理，需对结构采取隔震措施。
文献［１］介绍了ＬＮＧ储罐隔震技术，提供了可行的隔震工程设计方法。
文献［２－３］介绍了隔震支座在ＬＮＧ储罐中的地震响应分析，证明采用隔震支座能够有效降低地震作用效应，采用隔震支座后能满足工程设计需求。
文献［４］研究了保温层对隔震效果的影响，认为设计时需考虑保温层对隔震的影响。
文献［５］介绍了ＬＮＧ储罐的隔震时程分析方法。
文献［６］提供了一种ＬＮＧ储罐基础基于反应谱设计的简化方法。
目前国内对ＬＮＧ储罐隔震设计已经有了较多研究，但分析时多采用非线性动力时程方法，分析繁琐，后处理复杂，不适用于工程设计。
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罐 壁底 部垂直 荷载 ：Ｎｌ４ ３５ｋ ； ＝ ９３９ ｇ －
抗 震设 防烈度 ：８ ； 度 设计 地震 分组 ：第一 组 ；
场地 土类 别 ： Ｉ 。 Ｉ
１ 大型储罐设计中的抗震验算方法
立 式 钢 制 圆柱 形 储 罐 对 于 承 受 静 液 压 力 是 非 常有 效 的 ，能 充 分发 挥 金 属 的抗 拉 能力 ，具 有
１ 储罐 的罐液耦连振动基 本周期 ． １
Ｔ ＝ Ｈ Ｒ ６３ｏ ｃ Ｋｃ ｗ（ ／ 、５ ｌ
根据 Ｄ Ｈ ２７ ７ ／ ｗ＝ ．２ 查规 范 附录Ｄ表 Ｄ．．用插 入 ３３ 法得Ｋｃ ０４ ×１。 ＝． ８ ０ 代 入上 式 ，得 Ｔ ≈ ．０ ｃ ０３ ｓ
１ 储 液晃动基本周期Ｔ ＝ ｓ ． ２ 、 ＫＤ ｖ
■ 论文广场
． 一
石油与化工 设备
２ １ 年 第 １卷 ０ １ ４
Ｑ
Ｑ ｍ ａｘ
０． ４５ Ｑ
０．Ｏ５ Ｑ 。
０．１
Ｔｇ
３．５
图１ 地震影响系数 系数
１５
Ｔ 为油罐 基本 周 期 ，当计 算罐 壁底 部水 平地 震 剪力 及弯 矩 时 ，Ｔ 采用 储罐 的罐液 耦连 振动 基本 周 期Ｔ ＝ ．０ ，按 表Ｄ．．— 选取 Ｔ ＝ ．５ ｃ ０３ ｓ ３１１ ｇ ０３ ，从 反应 谱 曲线看 出此 时 ａ＝ａ 查表Ｄ＿． ２ Ⅱ ｘ０４ ３１ 得 ＝ ． － ＝ ５ 把 以 上 数 据 代 入 Ｑ。 ＣｚＱ Ｙ １ ＝１ ０ ｍｇ， 得
Ｑｏ０ ３ ＭＮ ＝ ．１ ５ ０ ７
当增 大 板 厚或 选 用 高 强度 壁 板 和 边 缘 板 ，直 到 验 算合 格为止 。
在 大 型储 罐 设计 过 程 中通 常 会参 考 国 内 、国 外 的相 关 油 罐 标 准进 行 设 计 和 计 算 ，有 时 按 照石
Ｅ＝２．４５× １ Ｐａ ０ Ｍ ０ ：
于储罐抗震性能不好加之抗震措施不到位 ，因而 在近 年 来 国 内外 发 生 的地 震 灾 害 中 ，储 罐 的 地 震 危 害屡 见 不 鲜 。更 为严 重 的 是储 罐 的损 坏 有 时 还 伴 随着 火 灾 、爆 炸 和 环 境 污染 等 次生 灾 害 发 生 。 因此 ，大 型储 罐 在 设 计 计算 中 ，抗 震 验 算 不 容忽
［ 关键词】大型储罐 ；设计计算；抗震验 算；可靠性
抗震 设计 是大 型储 罐 设计 的重 要环 节 。 由
油罐 内ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ径 ：Ｒ ２ ０ ０ ＝ １ ０ ｍｍ； 储罐 内储液 总量 ：ｍｌ ２ ３ ６ ｇ ＝ １３ｋ ； 底 圈壁 板有 效厚 度 ：ｔ Ｉ ． － Ｔ ＝ ８ ｍｍ； 底 圈罐 壁材 料设 计温度 下弹 性模量 ：
很 好 的延 展 性 ，同 时节 省 材 料 ，在 工程 中得 到 广 泛应 用 。 由于 静 液压 力 随液 深 而 增加 ，所 以储 罐 往往 设计 成 变壁 厚 的 圆柱 壳 ； 对 于一 般 的储 罐 ， 罐 半 径Ｒ与 最 厚 的底 圈壁 板 厚度 ６之 比往 往 超 过 １ ０ ，设计 罐 壁 时 只考 虑 环 向拉应 力 作 用 ，不考 ００ 虑 边缘应 力 引起 的弯 曲应 力 。 在 设 计 大 型 储 罐 时 ， 设 计 者 往 往 根 据 ＧＢ ０ ４ ．０ ３ 《 式 圆筒 形钢 制 焊 接油 罐 设计 规 ５ ３ １２ ０ 立 范 》 ，根 据 储 罐 的设计 温 度 、油 品 腐蚀 特 性 、材 料 使 用 部位 、材 料 的 化 学成 分 、力 学 性 能 、焊 接 性 能 及 安全 可 靠 性 和经 济 合 理 性 选 用各 部分 的材 料 后 ，计 算 各 圈 壁板 厚 度 、核 算 罐壁 筒 体 许 用 临 界 压 力 以确 定 抗 风 圈 的设 置 ，确 定罐 顶 与 罐 壁 连 接 的有 效 面积 等 设计 规 范 正 文 中所 涉 及 到 的设 计 计 算 ，但 却会 忽视 非 规 范 正 文 部分 的抗 震 验 算 等
第１ 期
一 ３． Ｊ
大型储罐设计计算 中的抗震验算
姜 国平 ，白志浩
（ ． 方民族大学化工学院 ， 宁夏 银 川 ７ ０ ２ ） １ 北 ５ Ｏ １
（． ２中国石油 宁夏石化公司 ， 宁夏 银 川 ７ ０ ２ ） ５ ０ １
［ 要］ 介绍 了 摘 石油化工大型储罐设计计算中容 易 忽视的抗震计算等重要 内 ，用实例说明了抗震计算的程序和步骤 ，该 被 容 方法可 简化计算过程 ，提 高设计效率 ，提 高大型储罐设计 的安全性和可靠性。
重要计 算 内容 。本文 结 合不 久前 完成 的２ ０ ０ 原 ００ ｍ 油储 罐 的 抗震 验 算 ，探 讨 大 型储 罐 的抗 震 验 算方 法。 设计条件 ：储 罐直径 Ｄ＝ ２０ｍｍ； ４００ 最 大液 面高度 ：Ｈ ＝１４ ０ ｗ ０ ｍｍ： ５ 罐壁距底板１ 高度处的有效厚度： ６＝２ ｍ ／ ３ １． ｍ； ３ ７
根 据Ｄ／ Ｈｗ＝ ．２ 查规 范 附录Ｄ表Ｄ．．用插 入 ２７ ７ ３２ 法 得Ｋｓ １１ １ ＝． ２
代入 上式 ，得 Ｔ ￣ ． ７ ｗ＇ ２ ｓ ７６
１ 罐壁底部水平地震剪力 ． ３
Ｑ ＝ ０ Ｃ Ｙ１ ｏ １ ｚＣ ｍｇ Ｉ
ｍ＝ ｌ ｍ Ｆｒ
根据 Ｄ Ｈ ２７ ７ 规 范 附录Ｄ表 Ｄ．．用 插 入 ／ ｗ＝ ．２ 查 ３４
法得Ｆ＝ ．１７ ０ ４ ８ 代 入 上式 ，得ｍ＝ ９ ２８ ｇ ８３ ． ｋ
Ｃ值 根据Ｔ Ｉ 值及 反应 谱特 征周 期Ｔ 及地 震影 响 ｇ 系数最 大值 ａ一按 下 图计 算 ：
作者简 介 ：姜国平 （９ ６ １ ６ 一），男 ，高级工程师 ，北方民族
大 学 化 工 学 院 过 程 装 备 与 控 制 工程 专 业 教 师 。