祁永成， 邱洪兴， 马涌泉

(东南大学 土木工程学院，南京 210096)

地震激励下储罐内液体的减晃试验研究及有限元分析

祁永成， 邱洪兴， 马涌泉

(东南大学 土木工程学院，南京 210096)

为了避免因液体晃动过大而引起的储罐“象足”型失稳破坏，采用减晃板作为抑晃装置并对其进行了减晃优化设计。分别采用缩尺模型试验(缩尺比1∶30)和有限元分析等手段对有、无安装减晃板的储罐内的液体晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力等关键指标进行了实测和仿真模拟。研究结果表明：关键指标的模拟值与实测值较为接近，进而验证了储罐减晃有限元分析的可靠性；当减晃板在距液面0.125倍～0.225倍的储罐高度且其宽度在0.15倍的储罐半径附近时，减晃板对储液晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力都具有较好的抑制效果；减晃优化设计后，“象足”失稳区(接近罐底处)的罐壁压应力峰值得到了较为显著的抑制。

立式储罐；地震激励；减晃板；模型试验；有限元

储液晃动问题是引起储罐破坏的主要原因之一，由于其多存储易燃易爆、有毒介质，一旦在地震中发生破坏，易导致火灾、泄露等次生灾害，对人类的生存和生态环境造成严重的影响。因而《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》(GB 50341—2014)[1]要求：固定顶油罐和浮顶油罐的设计最高液位到罐壁上沿的距离应大于液面晃动波高。可见晃动波高是储罐罐高设计的一个重要参数，若能有效减小储液的晃动问题，将对储罐的优化设计带来良好效果。……