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大型立式浮顶储罐基础隔震数值研究

世界地震工程 2011年第3期27卷 120-125页

作者：孙颖孙建刚崔利富东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116600 大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026

强震作用下,立式浮顶储罐破坏严重。为了降低浮顶储罐的地震响应,选取15×104m3大型立式浮顶储罐,引入基础隔震措施,并考虑浮顶的影响,应用势流体理论,采用ADINA建立有限元模型。研究在不同隔震层阻尼比、不同隔震周期、不同烈度及不同... 详细信息

强震作用下,立式浮顶储罐破坏严重。为了降低浮顶储罐的地震响应,选取15×104m3大型立式浮顶储罐,引入基础隔震措施,并考虑浮顶的影响,应用势流体理论,采用ADINA建立有限元模型。研究在不同隔震层阻尼比、不同隔震周期、不同烈度及不同场地条件影响下,基础隔震浮顶储罐的地震响应并进行对比分析。结果表明:当隔震层阻尼比为0.2～0.3时减震效果较好,阻尼比存在合理优化区间;随着隔震周期、地震烈度的增加,基础隔震浮顶储罐的减震率增加;基础隔震浮顶储罐的减震效应受场地条件影响较大;基础隔震措施不能有效控制浮顶储罐的晃动波高。浮顶储罐隔震设计时需要综合考虑多种因素,选取最佳隔震设计参数。

关键词：立式浮顶储罐基础隔震 ADINA 地震动响应

以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙抗震性能试验研究

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振动与冲击 2019年第7期38卷 264-276页

作者：沙东孙建刚潘宝峰王振崔利富大连理工大学建设工程学部辽宁大连116023 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116605 兰州理工大学土木工程学院兰州730050

进行了废弃铺路砖骨料物理性质试验、以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土基本力学性能试验,并研究了掺入聚丙烯纤维和粉煤灰后对其力学性能的影响。在此基础上提出了再生混凝土大空心剪力墙的设计思想,并对装配式再生混凝土大空心剪力墙进... 详细信息

进行了废弃铺路砖骨料物理性质试验、以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土基本力学性能试验,并研究了掺入聚丙烯纤维和粉煤灰后对其力学性能的影响。在此基础上提出了再生混凝土大空心剪力墙的设计思想,并对装配式再生混凝土大空心剪力墙进行了拟静力试验、有限元模拟以及内力计算,分析了以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙的承载力、破坏形态、滞回特性、刚度及其退化过程、延性、耗能能力等。结果表明:随着聚丙烯纤维的加入,再生混凝土的基本力学性能值都有了一定的提高。以废弃铺路砖为骨料的再生混凝土大空心剪力墙具有较高的承载力与抗震性能。而且大空心剪力墙的理论计算结果、有限元模拟结果均与试验结果符合较好。

关键词：废弃铺路砖再生混凝土大空心剪力墙抗震性能

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立式储罐基础隔震力学模型对比分析

哈尔滨工业大学学报 2013年第6期45卷 102-106页

作者：崔利富孙建刚郑建华李金光大连民族学院土木建筑工程学院大连辽宁116600 中国寰球工程公司北京100028

为了给立式储罐基础隔震提供设计理论支撑,基于现有储罐弹性理论的抗震模型,引入基础隔震措施,建立了便于工程设计人员应用的储罐基础隔震力学模型,同时与储罐弹性理论三质点隔震力学模型参数进行对比.针对1.5×105m3大型立式储罐,隔震... 详细信息

为了给立式储罐基础隔震提供设计理论支撑,基于现有储罐弹性理论的抗震模型,引入基础隔震措施,建立了便于工程设计人员应用的储罐基础隔震力学模型,同时与储罐弹性理论三质点隔震力学模型参数进行对比.针对1.5×105m3大型立式储罐,隔震层采用等效线性本构关系,选取峰值加速度为0.40g的El-Centro水平地震波作为地震动输入,运动方程采用数值积分方法求解,进行储罐弹性理论隔震模型参数及地震响应对比分析.结果表明:不同储罐弹性理论隔震模型的质量参数和高度参数差异不大,设计时可以互相对比参照计算,几种模型中对流质量占总质量70%以上,设计时应给予注意;隔震主要降低的是弹性脉冲分量引起的地震响应,隔震后长周期的对流分量起主导作用;从反映的实际情况出发,所提出的储罐弹性理论三质点隔震力学模型是可行的,适用的.

关键词：立式储罐基础隔震弹性理论力学模型地震响应

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15×10~4m^3立式储罐隔震设计分析

地震工程与工程振动 2010年第4期30卷 153-158页

作者：孙建刚崔利富赵长军张营大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116600 大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318

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... 详细信息

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。

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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桩土影响下LNG储罐基础隔震数值模拟分析

地震工程与工程振动 2013年第6期33卷 102-107页

作者：孙建刚崔利富王向楠大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116600 东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318

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... 详细信息

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。

关键词： LNG储罐基础隔震有限元地震响应

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柔性储罐底环梁基础隔震地震动响应分析

建筑结构学报 2008年第S1期29卷 68-73页

作者：孙建刚崔利富王金国大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116605 大连海事大学交通与物流工程学院辽宁大连116026 大庆油田建设设计研究院黑龙江大庆163712

基于储罐柔性罐底以及环梁基础结构的特点,提出了一种采用扇环铅芯叠层橡胶水平隔震支座与筒式黏弹性阻尼器碟形弹簧竖向隔震支座串连而成的三维隔震支座,将其与环梁基础联结构成隔震环梁基础。以50000m3储罐为例,忽略储罐罐壁的质量,... 详细信息

基于储罐柔性罐底以及环梁基础结构的特点,提出了一种采用扇环铅芯叠层橡胶水平隔震支座与筒式黏弹性阻尼器碟形弹簧竖向隔震支座串连而成的三维隔震支座,将其与环梁基础联结构成隔震环梁基础。以50000m3储罐为例,忽略储罐罐壁的质量,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成不考虑质点间耦合作用的三质点体系模型,在水平地震动激励下对其进行水平隔震地震动响应分析,给出了简化模型地震动响应变化规律;考虑储罐罐壁与液体耦合作用,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成单质点体系模型,在竖向地震动激励下对其进行竖向隔震地震动响应分析,同样给出了简化模型的地震动响应变化规律。

关键词：储罐环梁基础三维隔震支座地震动响应

考虑保温层的LNG储罐隔震力学模型及响应研究

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振动与冲击 2020年第23期39卷 255-262页

作者：罗东雨孙建刚柳春光崔利富王振大连理工大学水利工程学院辽宁大连116024 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116605

为研究LNG储罐的隔震响应及保温层对基底隔震效果的影响,以16×10~4m^3全容式LNG储罐为研究对象,提出了考虑保温层的LNG储罐基底隔震简化力学模型,并结合有限元分析平台ADINA计算LNG储罐的地震响应。通过对比简化模型与数值仿真计算出... 详细信息

为研究LNG储罐的隔震响应及保温层对基底隔震效果的影响,以16×10~4m^3全容式LNG储罐为研究对象,提出了考虑保温层的LNG储罐基底隔震简化力学模型,并结合有限元分析平台ADINA计算LNG储罐的地震响应。通过对比简化模型与数值仿真计算出的基底剪力、基底弯矩和晃动波高得出:简化力学模型计算出的基底剪力和基底弯矩偏大,晃动波高偏小;隔震模型的差异率小于抗震模型,在LNG储罐的抗震与隔震设计时,采用简化力学模型计算基底剪力和基底弯矩能够保证设防要求,但建议抗震设计时,将简化模型计算出的晃动波高扩大1倍~1.5倍,隔震设计时,将简化模型计算出的晃动波高扩大2倍~2.5倍。此外,保温层会影响LNG储罐的基底隔震效果,在进行基底隔震设计时需要考虑保温层的影响。

关键词： LNG储罐保温层简化力学模型数值仿真基底隔震

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三向地震激励下浮顶储罐动力屈曲

大连海事大学学报 2012年第3期38卷 121-125页

作者：孙颖崔利富孙建刚赵颖华东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116600

为进行三向地震激励作用下非隔震与隔震浮顶储罐动力屈曲特性对比分析,验证基础隔震提高储罐抗震安全度的有效性.以150 000 m3大型立式浮顶储罐为研究对象,应用ADINA有限元分析软件建立数值仿真分析模型,采用加速度激励加载方式,应用New... 详细信息

为进行三向地震激励作用下非隔震与隔震浮顶储罐动力屈曲特性对比分析,验证基础隔震提高储罐抗震安全度的有效性.以150 000 m3大型立式浮顶储罐为研究对象,应用ADINA有限元分析软件建立数值仿真分析模型,采用加速度激励加载方式,应用Newmark数值积分方法进行动力响应分析,根据B-R动力屈曲准则确定相应的临界屈曲加速度峰值.结果表明:非隔震与隔震情况下罐壁发生屈曲均为弹性屈曲,采用基础隔震可以有效提高储罐的动力屈曲临界荷载及塑性屈服荷载,提高幅度分别为69%和60%;对于罐壁的许用临界应力,我国规范安全等级高于美国和日本的规范要求.

关键词：浮顶储罐三向地震激励基础隔震动力屈曲

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全容式LNG储罐基础隔震

大连海事大学学报 2011年第3期37卷 125-128页

作者：崔利富赵颖华孙建刚王振大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 大连民族学院土木建筑工程学院辽宁大连116600

为降低LNG储罐的地震响应,将混凝土外罐简化为悬臂剪切梁,推导外罐的运动方程.根据钢制内罐中液体运动的特点,从对流运动、液固耦联运动和刚性脉冲运动出发,依据LNG储罐所满足的边界条件和势流体理论,选择合理的速度势,给出基底剪力、... 详细信息

为降低LNG储罐的地震响应,将混凝土外罐简化为悬臂剪切梁,推导外罐的运动方程.根据钢制内罐中液体运动的特点,从对流运动、液固耦联运动和刚性脉冲运动出发,依据LNG储罐所满足的边界条件和势流体理论,选择合理的速度势,给出基底剪力、罐壁倾覆力矩和晃动波高的理论表达.根据Hamilton原理,建立LNG储罐隔震体系的运动方程.选取16万m3LNG储罐进行非隔震与隔震地震响应时程分析和频谱分析.结果表明:基础隔震体系减震效果明显.在实际工程中,应根据场地土的类型,调整隔震周期和阻尼比,以期达到最佳减震效果.

关键词：液化石油天然气(LNG)储罐基础隔震速度势地震响应