铅芯橡胶隔震桥梁结构的地震反应动力分析

以一端铰支一端滚动的简支桥和采用铅芯橡胶隔震支座的简支桥为研究对象,分别进行地震作用下的弹塑性动力反应分析。为考察铅芯橡胶隔震支座对桥梁隔震效果的影响,分别在隔震和未隔震情况下输入不同幅值的Elcentro地震波,计算出上部结构的加速度反应和相对位移。地震反应分析结果表明:动力分析中所用的结构计算模型、恢复力模型和参数及计算程序是可行的。通过对地震动力反应数据的分析,选择适当尺寸参数的铅芯橡胶支座作为隔震装置,改善结构动力特性,可以降低桥面及桥墩的地震响应,在整体上提高了结构的安全性及抗震性能,增强桥梁结构的抗震能力,从而得到较好的抗震效果。     

基于SIMULINK平台的渡槽结构隔震研究

【目的】建立基于SIMULINK平台的大型渡槽结构隔震的分析方法,以弥补目前大型渡槽结构隔震控制计算中存在的求解过程复杂等不足。【方法】基于MATLAB/SIMULINK仿真平台,建立了大型渡槽结构隔震分析的有限元动力计算模型,在模型中编制了动力仿真模块,利用铅芯橡胶支座对其进行减震控制。【结果】建立的大型渡槽结构隔震分析有限元动力仿真模型的运行过程简洁,模块移植性强,运算结果可靠,设置铅芯橡胶支座能够有效地抑制渡槽结构的地震响应。【结论】基于SIMULINK平台建立的隔震渡槽结构能有效地减震,这对大型渡槽结构的隔震响应分析具有一定的参考价值。     

大型全包容式LNG储罐冷却投用技术

大型全包容式LNG储罐是目前国内LNG接收站广泛采用的一种罐型,此类储罐为内外两层,内罐采用Ni9钢,外罐采用钢筋混凝土,中间填充保冷材料,其投用技术比较复杂,而储罐冷却技术是其投用调试过程中风险最大、最难控制的一个环节。结合大连LNG接收站3#储罐冷却的整个流程,对大型全包容式LNG储罐进行了详细的描述,并结合数据进行分析讨论。总结了大型LNG储罐的冷却投用经验,为进一步完善优化LNG储罐冷却投用技术给出了指导性建议。     

LNG储罐温度场计算及影响因素分析

为了准确计算LNG储罐在不同工况下的温度场,基于ANSYS软件建立了全容式LNG储罐温度场数值计算模型,计算了稳态工况下储罐罐体的温度场分布,进而根据计算结果,对不同环境温度、液位高度、对流换热系数对储罐温度场分布的影响规律进行分析。模拟结果表明:环境温度对罐壁漏热量影响较大,环境风速对罐顶漏热量影响较大,液位高度对罐壁和罐底的漏热量有一定影响,环境风速对储罐整体漏热量影响不大,该模拟结果对全容式LNG储罐的结构设计与优化具有参考意义。     

大型立式隔震储液罐的地震响应数值模拟

为研究储液罐在双向地震波激励下的地震响应,以15×104m3立式浮放隔震储液罐为对象,利用有限元软件ADINA考虑接触非线性,进行大型立式浮放储罐隔震响应数值分析.整个系统主要分为基础隔离部件和液体-结构相互作用子系统两部分,分别利用壳单元和势流体单元模拟罐体结构和液体区域,并用弹簧-阻尼系统等效代替三维隔震.利用Ba...     

爆炸荷载作用下LNG全容罐安全性优化设计

为了确保LNG储罐运行期间的安全性,对爆炸荷载作用下LNG全容罐结构安全性优化进行研究。建立了考虑储罐内液体晃动的储罐爆炸分析有限元模型,采用冲击和对流弹簧-质点模型模拟LNG的晃动形态;对储罐进行时程分析,确定储罐结构的动态响应;采用M-N曲线对储罐安全性进行分析,并对不满足安全性要求的情况提出解决方案,对LNG全容罐抗爆能力进行优化设计。研究结果表明:在爆炸荷载作用下,LNG全容罐结构响应呈周期性衰减趋势,爆炸主要影响区域位于储罐穹顶与外墙连接处,且对环向安全性的影响大于径向;降低爆炸荷载峰值压力和增加构件配筋,均能有效提高LNG全容罐的安全性。(图12,表2,参20)     

方形叠层橡胶隔震支座竖向力学性能试验研究

为了研究方形天然胶叠层橡胶支座的竖向刚度与面压、形状系数的相关性，对4个不同形状系数的、边长为400 mm的足尺方形天然胶叠层橡胶隔震支座，分别施加10 MPa，12.5 MPa，15 MPa的面压，进行了竖向力学性能试验，得到4个支座不同面压下的竖向刚度.分析了竖向刚度与面压、形状系数的相关性，得到了竖向刚度与面压相关性的经验公式.研究表明：天然胶叠层橡胶隔震支座的竖向刚度与面压相关，面压增大时，支座的竖向刚度增大；面压不变时，竖向刚度随第2形状系数的增大而增大；第2形状系数较大时，竖向刚度对面压的变化更为敏感.     

立式圆柱形储罐滚动隔震试验

为了明确滚动隔震装置对立式圆柱形储罐的减震效果,利用地震模拟振动台进行立式圆柱形储罐模型试验。按照1∶4相似比设计立式圆柱形储罐罐体模型,在罐壁环向不同高度布置加速度传感器的测点,并输入El-Centro波、Pasadena波、金门地震波3种地震波,测得罐体加速度和提离位移,将其与未安装滚动隔震装置的传统抗震结构体系的立式圆柱形储罐进行对比分析。试验结果表明:采用隔震控制体系后,储罐底部的加速度响应降低49.49%~62.47%,可以按降低烈度进行抗震设计;滚动隔震对立式圆柱形储罐的提离高度有明显的降低效果,其中金门地震波作用下提离减震效果达到28.5%,而在El-Centro波和Pasadena波作用下提离减震效果超过76.6%,能有效防止储罐出现象足屈曲或大角焊缝开裂破坏。     

大型LNG储罐内罐稳定性设计方案比选

内罐在地震工况下的稳定性设计是大型液化天然气（LNG）储罐设计的核心技术之一。以国内某LNG项目储罐的地震参数和内罐的特征尺寸为例，基于国际相关标准给出的地震工况下基础剪切力计算、水平滑动校核、倾覆力矩计算、内罐稳定性判断等相关公式，在假设不安装锚固带的情况下，对地震工况下内罐的稳定性进行分析，结果表明：若不采取有效措施，内罐将产生竖向抬升现象。对国际上常用的两种保护措施进行比较，指出相对于安装锚固带的方法，采用加大内罐底边缘环形板尺寸的方法在施工便利和节约材料等方面更有优势。     

大型LNG储罐翻滚的影响因素

研究LNG的翻滚机理,根据LNG的储存状态对LNG在储罐中的翻滚做出准确判断对LNG翻滚的预防有着重要意义。建立了LNG储罐的翻滚模型,并利用FluentTM软件,通过模拟储罐的翻滚过程研究了储罐的初始密度差、分层高度、储罐罐容对LNG翻滚的影响。结果表明:储罐中LNG分层间的初始密度差越大,罐容越大,储罐发生翻滚的时间越早,储罐翻滚越剧烈;相反,储罐中的分层高度越大,由于分层高度使储罐相邻两分层之间的黏滞力增大,储罐翻滚越不易发生,翻滚持续时间越长。通过分析储罐翻滚的影响因素,可以更全面地对LNG翻滚做出预防,保证储罐运行安全。     

大型LNG储罐罐壁隔热层保冷性能及其优化

为了提高大型LNG储罐罐壁隔热层的保冷性能,对其隔热层厚度进行优化。采用理论分析与数值计算相结合的方法,在不同隔热层厚度下,从储罐的保冷损失、蒸发率、外罐壁受力及变形情况3个方面来评价隔热层保冷性能,并对隔热层的厚度进行优选。结果表明:太阳辐射对储罐温度场影响较大,在进行LNG储罐保冷分析及相关设计时不可忽略;LNG储罐罐壁隔热层(主要指膨胀珍珠岩)厚度与保冷损失率呈反比,当膨胀珍珠岩达到一定厚度后,随厚度增加,保冷损失减小缓慢;随着隔热层厚度的变化,外罐壁的受力和变形较大,因此应该关注不同隔热层厚度对罐壁结构的影响。     

双向隔震铁路桥梁与列车的耦合振动响应研究

为了研究铅芯橡胶双向隔震铁路桥梁在列车荷载作用下的动力性能，本文首先建立一座三跨隔震桥梁三维模型，然后对双向隔震铁路桥梁和列车组成的车桥系统耦合振动进行分析，研究其机理.结果表明，隔震桥梁在横桥向的隔震周期越大，桥梁梁体在列车荷载作用下横桥向位移越大，支座阻尼对桥梁梁体横桥向水平振动的衰减作用更加明显，对桥梁上部结构扭转角和竖向位移的影响可以忽略不计.桥梁横桥向的隔震周期的增大，使车体横摆、侧滚振动位移响应更加剧烈，对车体各个自由度的加速度响应影响可以忽略不计；隔震支座阻尼的增大对车体横摆、侧滚角、摇头角、沉浮和点头角位移响应以及对车体各自由度的加速度响应影响较小.     

隔震结构的非线性计算方法

分别采用两种模型，代表隔震支座的非线性滞回恢复力特性，对基底隔震结构的动力反应进行了研究。利用Newmark法和四阶显式Runge-Kutta法，对一建筑物在隔震前、后的地震反应进行分析和比较。结果表明：Wen微分滞回曲线可以较为准确地反应铅芯橡胶隔震支座的本构关系，其隔震效果比较明显。     

LNG接收站调峰能力分析

针对如何平衡LNG储罐容量与调峰能力的问题,阐述了大型LNG接收站储罐容量与调峰方式的关系.以某LNG接收站为例,对增加罐容和购买现货两种方式对罐容差异和调峰能力的影响进行分析,采用动态设计模型求解现货方式,将连续用气量低于月平均用气量月差值之和作为罐容增加量.提出利用南北地区用气不均匀性时间差,加强南北地区LNG接收站资源的相互调度,可以提高调峰能力和灵活性,充分发挥LNG接收站调峰能力的新思路.(表1,图1,参6)     

基础隔震结构水平剪切刚度的敏感性分析

采用退化迟滞模型,代表叠层橡胶隔震支座的非线形滞回恢复力特性,对基底隔震结构的动力反应进行了研究。通过算例,对叠层橡胶支座水平剪切刚度对基底隔震结构隔震效果的影响进行了定性的分析。结果表明:在峰值位移反应处于允许范围内时,适当的降低隔震系统的刚度值,可以达到较为理想的隔震效果。     

大型LNG储罐角部绝热结构的温度场

角部绝热结构的设计是大型LNG储罐绝热结构设计的关键。将大型LNG储罐角部绝热结构视为二维平面问题,利用ANSYS软件分析其温度场和热流密度的分布规律。结果表明:热量主要通过混凝土环梁以及罐底与罐壁的交汇处传入罐内,因此,保证角部保冷绝热结构的连续性非常重要。同时,设计角保冷块(TCP￡用以减少沿二次罐底的漏热量,为了增加热阻,通常使其长度在5 m左右。根据预冷中储罐角部降温过程的瞬时热分析结果,储罐的降温过程十分缓慢,在预冷初期,罐壁降温较慢且温度梯度小,罐底降温较快且温度梯度大,因此采用低温气体使罐底充分预冷有利于对储罐整体冷却的控制。     

浮顶储罐的一种新型密封装置

大型储罐在施工中椭圆度,垂直度及局部凸凹度的偏差不可避免,在储罐的操作过程中介质,气候,温度以及储罐基础沉降等因素,会引起储罐和浮顶的几何形状和尺寸的变化,从而影响浮顶储罐的密封效果。滚轮骨架密封采用若干个圆弧线段密封骨架,通过转轴连接,使密封骨架象链条一样在弹簧力的作用下随着储罐改变形状,骨架端部装有滚轮,当浮顶上下移动时滚轮就在罐壁上行走,并保持密封骨架与罐架的距离不变,该装置具有防雨,刮蜡,     

防护堤对LNG扩散的抑制作用

除有效容积外,设置高度也是LNG储罐区防护堤设计的关键参数。采用数值模拟技术,对半地下LNG罐池,在不同防护堤高度作用下的LNG液池扩展和LNG低温蒸气扩散行为进行数值模拟,对比分析防护堤高度和罐池底面积对LNG低温蒸气扩散速度、可燃气云隔离距离和云团尺寸的影响。结果表明:增加防护堤高度可以有效减小LNG泄漏后产生的可燃气云体积、尺寸及最大扩散距离,但同时延长了可燃气云的滞留时间,增加燃爆和窒息发生的危险。对于同一种罐池,在液池充分扩展前,可燃气云最大扩散距离与罐池底面积成正比。对于LNG储罐区,可通过提升罐池的防护堤高度减小LNG扩散的安全距离。     

武汉军山长江大桥非线性地震反应时程分析

以武汉军山长江大桥为例，分析了斜拉桥的动力特性以及在一致激励和非一致激励下的非线性地震反应，并进行了减、隔震研究.结果表明：1）该桥基本周期很长，约为8.881 s，其第一振型为纵飘振型.2）几何非线性对其地震反应影响明显.3）同时考虑三个方向的地震波作用时，非一致激励对主梁和塔抗震设计不利.4）将普通支座更换为铅芯橡胶支座、粘弹性阻尼器，或两种减震装置同时使用时，减震效果明显.从减震效果比较，可以优先采用高阻尼铅芯橡胶支座+粘弹性阻尼器的做法.     

LNG储罐优化数学模型及其应用

在LNG系统中,LNG储罐设施所占的投资比例较大,为节省投资,基于压力和蒸发率的关系对LNG储罐进行优化。相对于LNG单容罐,全容罐在经济和安全方面的优势更明显。介绍了LNG全容罐保温系统的组成和优化原理,提出通过调整保温层厚度代替储罐的增压系统进行罐内压力调节并达到高压储存的目的,在储罐安全的条件下,利用BOG压缩机对蒸发气进行再冷凝,实现LNG的循环利用。基于此,建立了LNG储罐优化数学模型,并利用VC＋＋语言编写计算程序对其求解,算例分析结果表明：该模型可行且适用于LNG系统的优化。