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15_10_4m_3储罐的动特性分析

原文作者:
  赵福君,孙建刚,赵晓磊,张荣花 ,张亮
发布时间:
  2014-08-12
来    源:
  清华大学土木工程系,大连民族学院土木建筑工程学院
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摘要:立式钢制圆柱形储罐向着大型化和浮放式发展,其动力特性参数,如结构的固有频率和固有振型,在地震工程中经常被使用,以15 ×104m3储罐为例,应用AD INA有限元程序,采用弹簧单元来模拟地基,考虑液固耦合效应对其进行了模态分析。结果表明:采用弹簧单元来模拟地基进行储罐的分析时,有限元与规范近似算法比较接近; 15 ×104m3储罐液固耦合振动低频的振动形式比较丰富,以cosnθ、sinnθ型梁式振动为主,液体晃动低频的振动形式比较单一,即cosnθ、sinnθ型梁式振动;液固耦合振动频率对地基刚度最为敏感,储液高度与储罐高径比次之,受罐壁厚度的影响比较小;液体晃动频率对罐壁厚度和地基刚度不敏感,对储液高度与高径比则比较敏感。
引言
    大型储罐属于充液薄壁容器,有其特殊的动力特性,首先薄壁结构固有频率非常密集,在圆周方向上呈现环向多波现象[ 1 ] ;其次罐内充液,属于流固耦合问题,计入流体后壳体频率降低[ 2 ] 。由于储罐的基本振动周期将用于确定地震影响系数,因而有必要分析大型储罐的模态特性。本文以15 ×104 m3储罐为例,对其进行模态分析,并研究它的影响因素。
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