Исследование сейсмостойкости резервуара с применением линейно-спектрального метода

UDK: 624.042.7

DOI: 10.24887/0028-2448-2018-1-85-87

Ключевые слова: сейсмостойкость, модальный анализ, спектр ответа, спектр воздействия, напряженно-деформированное состояние (НДС), резервуар вертикальный стальной (РВС), ANSYS

Авт.: А.А. Тарасенко (Тюменский индустриальный университет), П.В. Чепур (Тюменский индустриальный университет), Гуань Юхай (Китайский университет нефти), А.А. Грученкова (Сургутский институт нефти и газа)

Рассмотрены результаты исследования сейсмостойкости вертикального стального резервуара РВС-20000 с учетом отклика системы фундамент – резервуар – жидкость. Исследование проведено на основе метода конечных элементов, модального анализа и линейно-спектральной теории. Расчеты выполнены для модели резервуара с высокой степенью детализации металлоконструкций: стенки, стационарной крыши, днища, кольца жесткости. Для задания внешнего сейсмического воздействия использованы обобщенные широкополосные сейсмические спектры ответа. Приведены результаты расчета наиболее показательных собственных частот колебаний РВС-20000, заполненного до проектной отметки. Всего в расчетах вычислено 400 мод (частот собственных колебаний). Получены зависимости максимальных напряжений в металлоконструкциях от объема налива нефти при землетрясениях с магнитудой 7, 8, 9. Установлены участки с максимальными значениями действующих напряжений в металлоконструкциях РВС-20000, во всех рассмотренных случаях они дислоцированы в зонах 5-8 поясов стенки резервуара. В отличие от ранее рассмотренного резервуара РВСПК-50000 с плавающей крышей, где при сейсмическом воздействии максимальный уровень напряжений находится на высоте 1-2 поясов, в данной статье резервуар со стационарной крышей имеет другие параметры жесткости. Это подтверждает вывод о том, что при расчете напряженно-деформированного состояния в неосесимметричной постановке, упрощение геометрии (введение ограничения степеней свободы для элементов верхней кромки стенки) верхнего узла резервуара недопустимо.

Список литературы

1. Tarasenko A., Chepur P., Gruchenkova A. Study of Deformations in a Large-Capacity Oil Storage Tank in the Presence of Subgrade Inhomogeneity Zones // MATEC Web of Conferences. – 2016. – Р. 01025.

2. Анализ сейсмостойкости вертикального стального резервуара РВС ПК-50000 с использованием линейно-спектрального метода / Г.Г. Васильев, А.А. Тарасенко, П.В. Чепур, Юхай Гуань // Нефтяное хозяйство. – 2015. – № 10. – С. 120–123.

3. Influence of laminated rubber bearings parameters on the seismic response of large LNG storage tanks. World Information on Earthquake Engineering // Youhai GUAN, A.A. Tarasenko, Sining HUANG, Rulin ZHANG. – Mar. 2016. – V. 32. – № 1. – P. 219–227.

4. Постановка, конечноэлементная аппроксимация и алгоритмы решения задач расчетного обоснования связанных систем «сооружение – жидкость» // А.М. Белостоцкий, П.А. Акимов, Т.Б. Кайтуков [и др.] // Строительная механика и расчет сооружений. – 2014. – № 5 (256). – С. 21– 28.

5. Синельщиков А.В., Панасенко Н.Н., Синельщикова Л.С. Математическая модель сейсмических спектров ответа для проектных основ сооружений с крановыми нагрузками // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2012. – № 1. – С. 66–74.