PDF《气柜加肋壳体结构的弹性抗震性能分析》

气柜加肋壳体结构的弹性抗震性能分析 贾冬云, 刘健文, 王涛, 高展(安徽工业大学 建筑工程学院, 安徽 马鞍山 243032) 摘要: 通过建立气柜加肋壳体结构的有限元模型, 先对其进行模态分析, 提取前六阶主振型, 分析结构主振型的形态特征以及 基频特性;

再基于悬臂筒体的弯曲振动和剪切振动计算原理, 拟合气柜结构基本周期的简化计算式.

依据抗震规范并采用有 限元软件对气柜结构进行振型分解反应谱法分析, 获取弹性动力响应数据, 验证多遇地震作用下结构的抗震性能, 其结果满足 规范要求. 关键词: 气柜;

加肋壳体结构;

抗震性能;

弹性抗震分析;

基本周期 中图分类号: TU 392.6 文献标志码: A doi: 10.3969/j.issn.1671-7872.2018.02.014 Elastic Seismic Analysis of Gasholder Ribbed Shell Structure JIA Dongyun, , LIU Jianwen, WANG Tao, GAO Zhan (School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Technology, Ma'

anshan 243032, China) Abstract: By establishing the finite element model of gasholder ribbed shell structure, modal analysis is imple- mented, and then the first six order vibration modes is selected. The morphological characteristics of the vibration modes and the characteristics of the fundamental frequency are analyzed. Based on the bending vibration and shear vibration calculation principle of cantilever cylinder, a simplified calculation formula of basic cycle of gasholder structure is deduced. By using seismic code and FEM software respectively to analyze the modal decomposition response spectrum of gasholder structure, elastic dynamic response data are obtained, and the seismic performance of gasholder structure is verified, which can meet the requirements of specification under frequent earthquake action. Key words: gasholder;

ribbed shell structure;

seismic performance;

elastic seismic analysis;

basic cycle 为适应钢铁企业大型化发展所需的储气能力增加的需求, 各类气柜工作性能的研究引起广泛关注, 例如: 宝钢15万m3 可隆型干式煤气柜的现场实测和振动台模型试验, 为抗震性能分析提供了依据[1-2] ;

童根树 等[3] 分析正多边形干式煤气贮柜自振特性和地震响应, 探讨其基本周期的计算方法;

马明娟等[4] 对威金斯气 柜在水平和竖向地震波激励下的响应及稳定性进行分析, 为罕遇地震下的气柜抗震设计提供参考;

贾冬云 等[5] 将活塞视为悬浮质量块阻尼器, 从减震角度对正多边形气柜进行抗震分析;

王凌西[6] 分析了干式煤气柜 的动力特性, 表明气柜的自振周期随活塞上升而延长;

李正农等[7] 对煤气柜结构的动力特性参数进行了现场 测试;

焦红伟[8] 、 李正农等[9] 研究了活塞运动的动力特性、 气柜的频率和振型分布情况以及模态交叉项、 参振 模态数量对气柜结构响应的影响. 30万m3 圆筒形气柜是设计中常采用的形式之一, 其顶盖结构的稳定承载力分析方法的研究已取得初步 进展[10-11] .本文先对气柜加劲肋壳体结构的有限元模型进行模态分析, 拟合出基本周期的简化计算式;

再对 其进行振型分解反应谱分析, 研究气柜加劲肋壳体结构的弹性抗震性能. 收稿日期: 2018-02-08 基金项目: 安徽省自然科学基金项目(1708085ME126);

安徽工业大学研究生创新研究基金项目(2017060) 作者简介: 贾冬云(1968―), 女, 安徽合肥人, 博士, 副教授, 主要研究方向为钢结构及组合结构设计. 安徽工业大学学报(自然科学版) J. of Anhui University of Technology(Natural Science) Vol.