Teste em mesa vibratória e estudo por elementos finitos do desempenho sísmico do tanque completo de GNL

LIU Wei ,  

XIAO Chang ,  

摘要

O tanque de armazenamento completo de gás natural liquefeito (GNL) é uma parte importante do sistema de gás, e seu desempenho sísmico é crucial para o abastecimento de gás natural nas cidades. Neste estudo, foi utilizado como protótipo um tanque de GNL completo ultra grande de 16×104 m3, realizou-se um ensaio em mesa vibratória de um modelo reduzido na escala 1:14 do tanque completo, e analisou-se a distribuição da resposta de aceleração e da resposta de deformação. Também foi estabelecido um modelo de elementos finitos do tanque protótipo de GNL completo considerando o acoplamento fluido-estrutura utilizando o software ABAQUS. Posteriormente, o modelo reduzido foi modelado pelo mesmo método, comparando-se os históricos temporais de aceleração e deformação nos locais de maior resposta no ensaio em mesa vibratória, validando assim a razoabilidade do método de modelagem. Em seguida, foram selecionadas 3 ondas sísmicas do tipo de local do tipo II como excitações sísmicas, obtendo-se a distribuição de forças cortantes sob agitação sísmica de 0,2g e as respostas estruturais sob agitação sísmica de 0,4g, incluindo distribuição da resposta de aceleração, deslocamento e tensão, para avaliar o desempenho sísmico e o mecanismo de falha da estrutura. Os resultados mostraram: ① Sob excitação sísmica que cobre a frequência natural fundamental da estrutura e excitação sísmica tipo pulso de velocidade de longo período, a resposta de aceleração e o corte máximo intersalarial foram significativamente amplificados; ② O ponto fraco do tanque externo de concreto é a conexão entre a cúpula e a parede lateral; ③ Sob excitação sísmica tipo pulso de velocidade de longo período, além da flambagem do tipo "pé de elefante" no tanque interno de aço, também pode ocorrer o modo de flambagem "losango" causado pelo grande movimento do líquido.

关键词

Tanque completo de GNL;mecanismo de falha;teste em mesa vibratória;acoplamento fluido-estrutura;desempenho sísmico

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