文/焦光伟 侯建红

覆土油罐是后方油库和国家战略储备油库主要罐型之一。覆土油罐在地震作用下，若结构和抗震设计不合理，很容易发生破坏致使容器内油品外流，造成环境污染、火灾、爆炸等次生灾害。由于覆土油罐具有特殊结构的罐室，决定了其在地震波传递方式、地震响应等方面有很大的特殊性。当前，国内外学者对于地下结构的抗震研究大都仅局限于数值计算和计算机仿真研究，缺乏必要地试验分析研究和验证[1]-[4]。

模型试验的目的，就是依据模型的性态研究实体的性态。因此，在进行模型试验时，必须注意使模型的性态和原型的性态相似。为了达到上述目的，模型结构与原型结构只有满足几何尺寸相似、材料性质相似、动力关系相似和荷载关系相似，才能使模型结构与原型结构在动力表现上和动力性质上完全相同。因此先进行模型试验的相似比设计研究是开展试验的关键所在。

1.结构模型相似理论[5]

通常所说的“相似”可分为三种情况：相似，（或称同类相似）；拟似，(或称异类相似)；差似，(或称变态相似)。结构模型试验中主要指第一种相似，即两系统同类相似。原型与模型之间，如果它们相对应的各点及对应的各瞬间的一切物理量成比例，则两个系统(或现象)相似。

相似系统中，各相同物理量之比称为相似常数(或称为相似比、比例尺、相似系数)，即“原型物理量／模型物理量=相似常数（或模型物理量／原型物理量）” 。在相似模型中，规定了五个物理量为基本相似常数，即长度、时间、温度、力及电流。……