Расчет на сейсмические воздействия наземных стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти в условиях Ирана

• Автор: Кангарлу Камбиз
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор понятия и классификация резервуаров, а также поведения вертикальных стальных цилиндрических резервуаров при прошедших землетрясениях и существующие подходы к их расчету
1.1 Классификация и основные типы резервуаров
1,2Статические расчеты вертикальных цилиндрических резервуаров
1.3Повреждения вертикальных цилиндрических стальных резервуаров,
возникшие в результате сильных землетрясений
1,4Рассмотрение существующих подходов к расчету стальных вертикальных цилиндрических резервуаров при сейсмическом воздействии
1.4.1 Методика в. ¥. Ноиэпег
1.4.2 Методика Н.А.Николаенко
1.4.3 Методика Велетсоса
Глава 2. Математический анализ для определения колебания жидкости и динамической реакции взаимодействия корпуса резервуара с жидкостью при горизонтальном или вертикальном сейсмическом воздействии
2.1 Уравнение движения жидкости
2.2Постановка краевой задачи. Математическая модель для исследования
гидродинамического давления жидкости на стенку резервуара
2.3Численный анализ результатов
2.4Расчет прочности корпуса вертикального стального цилиндрического резервуара на гидродинамическую нагрузку при горизонтальном
сейсмическом воздействии
2.5Решение дифференциального уравнения Лапласа, соответствующего граничным условиям для идеальной и несжимаемой жидкости, с
помощью программы Матлаб
Глава 3. Численное моделирование сейсмического воздействия на резервуар с применением программы М8У8
3.1 Конечно-элементное решение задачи средствами А№У8
3.20сновные уравнения АШУЗ/РШТКАЫ для случая вязкой несжимаемой
жидкости
З.ЗРасчет резервуара вертикального стального объемом 1500 м для хранения нефтепродуктов с помощью программы АЫ8У8
3.4.1 Конечно-элементная модель резервуара с жидкостью
3.4.2 Модальный анализ

3.4.3 Спектральный анализ по нормам «Строительство в сейсмических
районах Ирана 2800»
3.4Спектральный анализ резервуаров с разными соотношениями H/R и
продуктами
Глава 4. Расчет вертикальных цилиндрических стальных резервуаров на сейсмическое воздействие в соответствии с российскими и зарубежными нормами
4.1 Еврокод 8, Приложение А (Сейсмическое проектирование резервуаров)
4.1.1 Введение и область применения
4.1.2 Жёсткие наземные вертикальные круглые резервуары на фундаменте
4.1.3 Деформируемые наземные вертикальные круглые резервуары на
фундаменте
4.1.4 Эффекты взаимодействия «грунт - конструкция» для резервуаров
4.2Проектирование резервуара вертикального стального объемом 10000 м3
для хранения нефтепродуктов согласно Euro code
4.3Пример расчета сейсмостойкости резервуара по СТО-СА-03-002-2011 ..132 4.4Сравнение между нормами ACI 350.3, AWWA, API 650, NZSEE и Eurocode 8 для сейсмического проектирования разных видов
вертикальных резервуаров
Глава 5. Реализация колебаний жидкости в вертикальных цилиндрических стальных резервуарах с помощью программы MATLAB-7.7, AN SYS CFX-12 и SIMULINK
5.1 Динамическая модель движущейся жидкости в резервуаре, которая состоит из набора сосредоточий масс с пружинами и демпфер
5.2Моделирование колебания жидкости в резервуарах по ANSYS CFX 12.146 5.3Реализация колебания жидкости с помощью программы SIMULINK.. 151 Глава 6. Сейсмическая надежность оснований и фундаментов вертикальных цилиндрических стальных резервуаров
6.1 Сейсмические нагрузки на фундамент и основание
6.2 Анкеры
б.ЗПриподнимание оболочки и приподнятая длина днища
6.3.1 Проведение параметрического исследования с конечноэлементными моделями
6.3.2 Результаты, полученные в ANSYS CFX
6.4Радиальные мембранные напряжения в плите основания

Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

і і ,/ л К
тах ~ ~2 Ртах-*/ — 'PдX'f )
1 (й + /іг
ї'тах ~ 2 Р' 9~ */ у у

(2-14)
(2-15)
где р - массовая плотность жидкости.
Эпюры распределения гидродинамического давления жидкости на стенки цилиндрического резервуара, как показано на рис. 2-3, дают:
Рш(г,х, і) =Рі(г,х, 1) +Рс(г,х, і) + Рт(г,х, і).

(А) (Б) (В) (Г)
Рис. 2-3. Компоненты давления на стенки резервуара: (А) Рс -конвективный компонент давления; (Б) Р, - импульсивный компонент давления; (В) Рт - давление вследствие эффекта изгибания резервуара; (Г) Рш ~ суммарное давление (Н/Я=2).
Для вычисления первой частоты и максимальной высоты волн, развивающихся на свободной поверхности жидкости, предлагается следующая формула:

/3.68 Н Г1л В /2л
;сел(—д—) ; СІ = —х 0.837 (—)х5, (2-16)
3.68,у V й )’ 2 где Бу, - скоростной спектр ответа (105см/с-г200см/с ).
Для выполнения требования работоспособности от сейсмического воздействия должен быть предусмотрен запас по высоте, равный, как минимум, расчётной высоте волн расплёскивания.