[發明專利]一種LNG 儲罐隔震效應的確定方法

有效

• 申請號: 201210139286.2
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102706525A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李金光;鄭建華;宋延杰;于曉泉;程艷芬
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種LNG儲罐的性能分析方法，更具體地涉及一種LNG儲罐隔震效應的確定方法。

背景技術

我國是世界上地震災害最嚴重的國家之一，比如近年來發生在我國的汶川地震和舟曲地震自然災害，因此新建和既有建筑在地震發生時是否能夠不倒塌是結構設計人員的重要任務，特別是LNG儲罐，LNG儲罐一旦遭到地震破壞，不但威脅到天然氣的存儲和影響人們的正常生產生活，而且引發的二次災害對周圍居民生活和環境的危害更是十分巨大。

根據LNG行業設計規范NFPA?59A-2006或EN?14620-1:2006的要求，LNG儲罐應進行在操作基準地震(OBE)和安全停車地震(SSE)作用下的承載力極限狀態和正常使用極限狀態驗算，以確保儲罐的安全。其中，OBE的定義為50年內超越概率為10%(重現期為475年)，阻尼比為5%的反應譜表示的地震；SSE的定義為50年內超越概率為2%(重現期為2475年)或1%(重現期為4975年)，阻尼比為5%的反應譜表示的地震。

從上述地震計算的定義來看，OBE地震相當于中國規范的基本烈度地震，也即是多遇地震的3倍大?。籗SE地震則相當于中國規范的罕遇地震。由此可見，儲罐的地震作用設防標準要比普通建筑物的標準高很多，故地震作用力也是非常大的。因此，如何有效降低儲罐在地震作用下的響應是LNG儲罐設計中的一個重要環節。

基底隔震技術被證明是降低地震作用的有效途徑。隔震原理是通過結構底部加入隔震裝置（如橡膠支座、摩擦擺支座）延長儲罐自振周期，避開場地的特征周期，減小地震力向上部結構的傳遞，達到降低結構地震響應的目的?，F階段的隔震技術發展得較為成熟了，各國的建筑結構規范也都對常用結構形式的隔震設計提出了具體的要求，但對如何把隔震技術應用到LNG儲罐這一固液共同作用的特殊工業結構上，則還是空白。

目前，國內的LNG事業正處于高速發展的階段，國內其他工程設計單位的設計建造技術還處于起步階段，還沒有獨立完成設計建造LNG儲罐的例子。

發明內容

本發明目的在于提供一種LNG儲罐隔震效應的確定方法，其中把隔震技術應用到LNG儲罐這一固液共同作用的特殊工業結構上，具體地，把儲罐的力學分析模型建立到成熟的具有隔震支座恢復力模型的商業軟件上，即可方便地進行時程分析，求解出儲罐結構的動力反應，從而很好地確定LNG儲罐的隔震效應。

本發明采用如下技術方案來實現，提供一種LNG儲罐隔震效應的確定方法，其特征在于步驟如下：

(1)確定LNG儲罐的基本信息：

a)確定鋼質內罐的基本參數，利用第一長度測量裝置確定內罐的直徑D(m)，并確定內罐半徑R(m)，內罐罐壁等效厚度t(mm)，內罐材料彈性模量E(MPa)，液體的密度ρ_L(kg/m³)和液體的設計液位H(m)這些參數；

b)確定混凝土外罐的基本參數，利用第二長度測量裝置確定罐壁外表面直徑D₁(m)、罐壁內表面直徑d(m)以及罐壁高度h_w(m)，并確定罐壁質量m_w(kg)，罐頂高度h_r(m)，罐頂質量m_r(kg)，底板厚度h_b(m)，底板質量m_b(kg)和混凝土彈性模量E_c(MPa)；

c)確定單樁的水平剛度k_h(N/m)和樁身豎向剛度k_{V_P}(N/m)；

d)確定底板的樁位布置圖及樁根數n_P；

e)確定隔震支座的力學參數，彈性剛度K_u(N/m)、屈服后剛度K_d(N/m)、屈服力F_y(N)和豎向剛度k_{V_B}(N/m)；

f)確定儲罐所在場地的地震影響系數曲線，該地震影響系數曲線即一反應譜；

(2)計算內罐模型參數