[发明专利]LNG储液罐隔震层

说明书

技术领域

本发明属于工程基础隔震领域，涉及一种储液罐隔震层。

背景技术

液化天然气(liquefied natural gas，简称LNG)是一种无毒、无污染的优质高效能源。为了满足我国的能源需求和实现经济社会的可持续发展，目前正在建设具有大型容量或超大型容量的液化天然气储罐。这种工程起到了利国利民的作用，属于城市生命线工程。然而，一旦发生地震，这种液化天然气储罐容易发生破损，导致罐内储存的天然气外泄，这将可能造成非常严重的灾害后果，例如发生爆炸、引发大火、产生冲击波等，从而对城市安全构成了严重的威胁。因此，在设计时应按照操作基本地震(operating basis earthquake，简称OBE)进行设计，并按照安全停堆地震(safe shutdown earthquake，简称SSE)进行应力极限校核，使得液化天然气储罐的地震安全性远远高于一般建筑结构物的地震安全性，基本保证其与核电站的地震安全性相当。

另外，液化天然气储罐由于占地面积大等工艺要求，常采用均匀、对称的高桩基础形式来满足储罐底部散热及改善地基基础特性。由于高桩基础形式的承台底位于地面以上，部分桩体裸露于土体外，缺少土的弹性抗力作用，桩身内力和位移较大，稳定性较差，故常常是储罐的抗震薄弱环节。因为加大桩截面的抗震设计方法显然不是最佳的选择，所以传统的隔震技术在高桩顶部和储罐罐体的底板之间设置了叠层橡胶支座。但是，由于储罐的储液量是动态变化的，当储液量变化时，储罐的振动周期也会发生变化，仅使用叠层橡胶支座隔震起不到理想的隔震效果。进一步地，当遇到超过设计的罕遇地震时，隔震层的较大水平变位可能超出叠层橡胶支座的极限变位，从而造成叠层橡胶支座的损坏并丧失隔震效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种既能适应储液罐中储液量的不断变化，又能在较宽范围内适应震级大小不确定的未来地震的LNG储液罐隔震层。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种LNG储液罐隔震层，包括：多片反力墙、多个分别与储液罐的罐体底板下底面和桩基的顶面固定连接的滑移支座、多个分别与罐体底板的下底面和反力墙的顶面固定连接的叠层橡胶支座以及多根黏滞阻尼器，黏滞阻尼器的一端通过球铰支座铰接在反力墙的立面上，黏滞阻尼器的另一端通过球铰支座铰接在罐体底板的下底面上。

上述黏滞阻尼器的长轴与罐体底板的下底面的夹角为15°～20°。每个黏滞阻尼器的长轴在罐体底板的垂直投影线均经过罐体底板的垂直投影中心。

多片反力墙露出地面的部分排列成圆周并且在圆周的周向上延伸，多片反力墙埋入地面的部分连接成多个圆弧或一个完整的圆周。

上述滑移支座包括自上而下依次设置的滑移支座上连接板、不锈钢面板、在不锈钢面板上滑移的聚四氟乙烯板和带有弹性体的下连接板，滑移支座上连接板连接到罐底板的下底面，带有弹性体的下连接板连接到桩基的顶面。

上述叠层橡胶支座包括自上而下依次设置的橡胶支座上连接板、橡胶支座中间夹层和橡胶支座下连接板，橡胶支座上连接板连接于罐体底板的下悬支墩，橡胶支座下连接板连接于反力墙的顶面上。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

首先，因为不锈钢面板倒置于罐体底板的下底面，不锈钢面板的面积可以成倍大于聚四氟乙烯板的面积，所以聚四氟乙烯板具有很大的滑移量，对LNG储液罐隔震层的较大水平变位具有很好的适应性；此外，滑移支座的水平剪力只取决于聚四氟乙烯板和不锈钢面板之间的摩擦系数和储液罐的重量，当储液罐的惯性力超过了静摩擦力，储液罐就开始滑动，这样可以大幅度降低罐体的地震响应以及储液的脉冲压力。

其次，黏滞阻尼器斜撑于底板和反力墙之间，其两端分别与二者通过铰结连接，不仅能够有效控制储罐发生较大的水平变位，而且可以有效削弱储罐的竖向振动，也有利于减小由于聚四氟乙烯板和不锈钢面板在竖向振动时发生不连续滑移所引起的滑移支座的水平向不稳定动力特性，从而可以保证竖向振动下的滑移支座在水平向仍能取得优良的隔震效果。同时，黏滞阻尼器能够有效地降低储液的对流作用，从而降低储液的晃动波高。

最后，反力墙独立锚固于土体中，不与任何一种桩基连接，因此，部分水平剪力可以直接传递至反力墙，从而使桩基所承担的水平剪力降低，桩基截面可以适当减小，有利于节省工程造价。

附图说明

图1为本发明实施例中的LNG储液罐隔震层的立面布置图。

图2为本发明实施例中的LNG储液罐隔震层的局部结构平面布置图。