大型LNG储罐随机地震响应与抗震可靠度分析

摘要

大型LNG储罐在遭遇强烈地震作用时容易发生破坏，若因结构破坏或液体晃动幅度过大发生泄漏，则会引发一系列次生灾害，造成灾难性的经济损失和社会影响。地震动的发生具有很强的随机性，而目前对于LNG储罐进行时程分析大多采用经典地震动记录，无法保证与震源机制和场地特性相匹配，采用确定性地震动记录，对地震动非平稳随机特性考虑尚不够完善，因此，对LNG储罐在随机地震动作用下的动力响应进行分析，研究地震作用下LNG储罐失效模式，在概率意义上对LNG储罐完成预定功能的能力进行评估，分析LNG储罐的抗震可靠度，对于工程结构决策，设计以及评估具有举足轻重的理论意义和指导价值。针对上述问题，本文建立大型 LNG储罐有限元模型，研究了大型LNG储罐随机地震响应，并分析LNG储罐抗震可靠度，具体工作如下：
　　1.对某大型LNG储罐施加不同峰值加速度的地震动作用，探究LNG储罐主要地震动响应与地震动峰值加速度的关系；
　　2.用谱表达方法生成基于改进金井清谱的随机地震动，研究LNG储罐在非平稳地震动作用下的随机动力响应。
　　3.对大型LNG储罐施加符合建设场地特性的地震动作用，借助核密度估计方法得到主要失效模式的概率密度曲线，分析LNG储罐在罕遇地震下的抗震可靠度。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的意义和目的

1.2 LNG储罐抗震研究现状

1.2.1 立式储罐抗震研究现状

1.2.2 LNG储罐抗震研究现状

1.3 结构抗震可靠度研究现状

1.3.1 抗震可靠度理论

1.3.2 抗震可靠度理论研究现状

1.3.3 LNG储罐抗震可靠度研究现状

1.4 本文主要研究工作

第2章 大型LNG储罐地震响应分析

2.1 引言

2.2 LNG储罐精细化有限元建模

2.3 不同地震峰值加速度下LNG储罐地震响应分析

2.3.1地震峰值加速度对 LNG储罐内罐应力影响

2.3.2 地震峰值加速度对LNG储罐储液晃动影响

2.3.3 地震峰值加速度对LNG储罐罐底提离影响

2.4 内罐加强圈对LNG储罐动力响应影响

2.5 本章小结

第3章 基于改进Kanai-Taijimi谱的大型LNG储罐随机地震响应分析

3.1 引言

3.2 随机地震动模拟

3.2.1 随机地震动模拟理论

3.2.2 符合场地特性的随机地震动模拟

3.3 大型LNG储罐随机地震响应分析

3.3.1 LNG储罐外罐随机地震反应分析

3.3.2 LNG储罐内罐随机地震反应分析

3.3.3 LNG储液随机地震反应分析

3.3.4 LNG储罐穹顶随机地震反应分析

3.3.5 LNG储罐平台框架随机地震反应分析

3.4 本章小结

第4章 大型LNG储罐抗震可靠度分析

4.1 引言

4.2 罕遇地震下大型LNG储罐抗震可靠度分析

4.2.1 LNG储罐抗震可靠度分析所用地震波筛选

4.2.2 LNG储罐可靠度有限元计算分析

4.2.3 LNG储罐地震响应概率密度函数估计

4.2.4 LNG储罐抗震可靠度分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢