关有良，罗晓明

在化工和核电领域，大型压力容器的安全运行关系到工业生产和能源供应的稳定，以及人民生命财产的安全。这些压力容器在遭遇地震时会面临严峻的破坏风险。因此，其在设计阶段的抗震分析一直是结构工程师关注的重点内容。这些压力容器的抗震分析除了需要满足高于民用建筑的严苛标准之外，还需要考虑一些特殊的载荷，例如：液体产生的冲击和影响。

1 一般抗震分析过程

综合考虑分析效率和准确性，目前国际通行的规范中均推荐采用地震响应谱方法（时程分析法可作为必要的补充但计算时间较长）。响应谱法的核心思想是先通过模态分析得到结构的前若干阶固有频率，再输入施工地区的地面响应谱对该容器进行谱分析，最终将各方向（一般是X、Y、Z 三个正交方向） 的响应与重力作用叠加起来得到应力分布。目前，很多商业化和开源有限元分析软件均具备基本的抗震分析功能。

但是，上述方法中并未考虑液体作用力及其影响，随着压力容器和其他工程领域的安全评价需求越来越多，科学家和工程师开始研究如何评价液体晃动冲击作用带来的影响，以便更准确地分析地震产生的危害，进一步保障压力容器的安全性。

2 抗震分析中液体作用的处理

以国际上常用的压力容器设计准则ASME 为例，其规范中只提到必须考虑液体对振动的影响，但并未给出具体方法。在工程实践中主要参考ASCE4-98 （美国土木工程师协会标准） 及DL5073-2000（水工建筑物抗震设计规范）。……