文档介绍：第卷,第期世界地震工程..
年月.
文章编号:———
位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力屈曲研究
孙建刚,王振,王丰,吴志平
.大连民族学院土木建筑工程学院,辽宁大连;.大庆石油学院土木建筑程学院,黑龙江大庆
摘要:地震下储罐罐壁发生屈曲是其主要的震害形式,研究储罐的动力屈曲特性尤为重要。以位
移简谐波为水平激励,运用有限元软件对高径比分别为.、.
储罐进行动力屈曲分析。根据—动力屈曲准则,通过谐波位移幅值对应的加速度峰
值和储罐位移响应,绘制特征节点的“伪平衡路径”轨迹,以确定临界加速度峰值,判断储罐动
力屈曲。种储罐模型在位移谐波激励下均为弹性屈曲。通过动力屈曲分析得出结论:储罐屈服的
位置随高径比的不同有所不同,屈服多发生在径向变形最大处,罐壁内外面的塑性总应变值和屈服
应力值大小不同等。最后以储罐模型为例,将以“伪平衡路径”轨迹确定的临界应力与规范公式
的计算结果进行了比较。
关键词:拱顶锚固储罐;位移谐波激励;动力屈曲;弹性屈服
中图分类号:.; 文献标志码:

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收稿日期:一—; 修订日期:——
基金项目:国家教育部财政资助自主基金项目;辽宁省教育厅科技基金项目
作者简介:孙建刚一,男,教授,博士生导师,主要从事防灾减灾工程及防护工程、结构工程研究.—:.
第期孙建刚,等:位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力屈曲研究
引言
美国生命线联盟将以往地震中储液罐的破坏形式归纳为:罐壁屈曲、根部破坏、锚固破坏、流
体压力破坏、基础破坏、储罐支撑破坏等。其中,罐壁屈曲破坏是地震下储罐的主要破坏形式。
对于地震作用下储液罐的动力屈曲研究近年来已取得了很大的进展。通常将钢储罐的屈曲分为弹塑性
屈曲和弹性屈曲,而两者比较典型的形式分别为“象足”屈曲和“菱形”屈曲。“象足”屈曲是在储罐基底上
部向外鼓的一种弹塑性屈曲,等, ,等分别就产生此现象的原因进行了分
析;而“菱形”屈曲是由于高轴向压应力的存在所导致的一种弹性屈曲现象。
弹性屈曲还包括圆柱储罐上部屈曲和罐壁剪切屈曲形式,和对罐壁剪切屈曲进行了系统
研究。而针对圆柱罐上部屈曲的研究,和给出了圆柱储罐上部壳体带有挠度变形的屈曲模型;
,在水平地震激励下进行了动力屈曲研究;
等和等对带有浮顶的高罐进行了静动力实验研究;吴志平等¨。。对拱顶锚固储罐进行了动力屈曲
有限元分析;¨认为地震作用所引起的储罐上部屈曲通常归因为储液系统中晃动分量所引起的动
水压力的响应;然而,等和和认为这种屈曲主要是由于液体中脉动分量所引起
的动水压力引起的,晃动分量可能导致这种屈曲的发生。
以往研究中多采用加速度波作为储罐的水平激励,而有关研究认为位移激励方式要优于加速度激励方
式。为此,文中以位移简谐波为激励,对拱顶锚固储罐进行有限元屈曲分析,根据—动力屈曲
准则,绘制屈服区特征节点的“伪平衡路径”轨迹以确定临界加速度峰值,并对储罐进行塑性屈服分析。