[发明专利]一种LNG 储罐隔震效应的确定方法

权利要求书

1.一种LNG储罐隔震效应的确定方法，其特征在于步骤如下：

(1)确定LNG储罐的基本信息：

a)确定钢质内罐的基本参数，利用第一长度测量装置确定内罐的直径D(m)，并确定内罐半径R(m)，内罐罐壁等效厚度t(mm)，内罐材料弹性模量E(MPa)，液体的密度ρ_L(kg/m³)和液体的设计液位H(m)这些参数；

b)确定混凝土外罐的基本参数，利用第二长度测量装置确定罐壁外表 面直径D₁(m)、罐壁内表面直径d(m)以及罐壁高度h_w(m)，并确定罐壁质量m_w(kg)，罐顶高度h_r(m)，罐顶质量m_r(kg)，底板厚度h_b(m)，底板质量m_b(kg)和混凝土弹性模量E_c(MPa)；

c)确定单桩的水平刚度k_h(N/m)和桩身竖向刚度k_{V_P}(N/m)；

d)确定底板的桩位布置图及桩根数n_P；

e)确定隔震支座的力学参数，弹性刚度K_u(N/m)、屈服后刚度K_d(N/m)、屈服力F_y(N)和竖向刚度k_{V_B}(N/m)；

f)确定储罐所在场地的地震影响系数曲线，该地震影响系数曲线即一反应谱；

(2)计算内罐模型参数

mL=πD24ρLH,]]>m_L—为液体总质量(kg)；

mc=0.230DHtanh(3.67HD)mL,]]>m_c—为内罐液体晃动对流部分质量(kg)；

hc=[1.0-cosh(3.67HD)-1.9373.67HDsinh(3.67HD)]H,]]>h_c—为晃动对流质量作用点等效高度；

Tc=1.0404Dtanh(3.67HD),]]>T_c—液体的晃动对流周期(s)；

Kc=(2πTc)2mc,]]>K_c—为晃动对流作用等效刚度(N/m)；

Cc=2ξcKc.mc;]]>c_c—为晃动对流液体的阻尼(N.s/m)，ξ_c为液体晃动阻尼比；

mi=tanh(0.866DH)mL0.866DHD/H≥1.333(1.0-0.218DH)mLD/H<1.333;]]>m_i—为内罐液体冲击部分质量(kg)；

hi=0.375[1.0+1.333[0.866DHtanh(0.866DH)-1.0]]H]]>当D/H≥1.333

hi=[0.500+0.060DH]H]]>当D/H＜1.333，h_i—为冲击质量作用点等效高度(考虑了液体对底板的动压力)(m)；

Ti=Cihρt/R·E,]]>Ci=(2H/R×(0.46-0.15H/R+0.017(H+/R)2)),]]>T_i—液体的冲击周期(s)；

Ki=(2πTi)2mi,]]>K_i—为冲击作用等效刚度(N/m)；

Ci=2ξiKi.mi;]]>c_i—为冲击液体的阻尼(N.s/m)，ξ_i为液体冲击阻尼比；

(3)计算外罐模型参数

m_t＝m_w+m_r，m_t—罐壁和罐顶的总质量(kg)；

ht=0.5mwhw+mr(hw+13hr)mw+mr,]]>h_t—罐壁和罐顶的等效作用高度(m)；

I=π(D14-d4)64,]]>I—罐壁惯性矩(m⁴)；

Kt=3EcIhw3,]]>K_t—为外罐的等效刚度(N/m)；

Ct=2ξtKt.mt,]]>C_t—为外罐的阻尼(N.s/m)，ξ_t为混凝土的阻尼比；(4)计算基础参数

Ip=Σi=1npxi2,]]>I_P—为桩群对底板中心的惯性矩(m²)，x_i—为桩心到底板中心的距离；

K_rot＝K_{V_P}I_p，K_rot—为桩群的转动刚度(N.m/rad)；

K_bv=min(K_{V_B}，K_{V_P})，K_bv—为基础竖向刚度和隔震支座的竖向刚度二者间的较小值；

c_bv=0，c_bv—为桩的竖向阻尼；

(5)建立LNG储罐隔震力学模型

利用上面的模型参数以及基础参数建立力学分析模型，并根据所述力学分析模型在结构软件上建立分析模型。

(6)根据储罐所在地的地震反应谱选择地震波

依据建筑抗震设计规范的规定，正确选择输入的地震加速度时程曲线，该时程曲线要满足地震动三要素的要求，即频谱特性、有效峰值和持续时间要符合规定。

(7)对建立的分析模型进行特定地震波作用下的动力反应分析，从而确定LNG储罐隔震效应。