[1]杜 斌,高文生,赵晓光,等.基于ABAQUS的半地下LNG储罐振动台试验数值模拟[J].华南地震,2023,(03):154-170.[doi:10.13512/j.hndz.2023.03.18]
　DU Bin,GAO Wensheng,ZHAO Xiaoguang,et al.Numerical Simulation of Shaking Table Tests of Semi-underground LNG Storage Tank Based on ABAQUS[J].,2023,(03):154-170.[doi:10.13512/j.hndz.2023.03.18]
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基于ABAQUS的半地下LNG储罐振动台试验数值模拟()
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华南地震[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2023年03期
页码:
154-170
栏目:
土木工程防震减灾
出版日期:
2023-09-20

文章信息/Info

Title:
Numerical Simulation of Shaking Table Tests of Semi-underground LNG Storage Tank Based on ABAQUS
文章编号:
1001-8662（2023）03-0154-17
作者:
杜 斌1; 高文生1; 赵晓光1; 肖 立2; 杜风雷1
1.中国建筑科学研究院有限公司地基基础研究所，北京 100013;2.中海石油气电集团，北京 100028
Author(s):
DU Bin1; GAO Wensheng1; ZHAO Xiaoguang1; XIAO Li2; DU Fenglei1
1.Institute of Foundation Engineering ， China Academy of Building Research ， Beijing 100013， China;2.China National Offshore Oil Corporation ， Beijing 100028， China
关键词:
半地下LNG储罐; 动力分析; 储液—结构—土相互作用; 多尺度模型
Keywords:
Semi-underground LNG storage tank;  Dynamic analysis;  Fluid-structure-soil interaction;  Multi-scale model
分类号:
TE972
DOI:
10.13512/j.hndz.2023.03.18
文献标志码:
A
摘要:
以半地下LNG储罐振动台试验为依托，基于大型通用有限元软件Abaqus建立整体计算模型，对半埋和只露穹顶两种埋置形式的储罐模型进行了试验工况的数值模拟，并将模拟结果与模型试验结果进行了对比分析。针对半地下LNG储罐动力时程分析法中特有的技术要点进行了阐释，如采用声固耦合法解决液固耦合问题、自由液面的模拟与晃动波高的计算、壳与实体联结的多尺度组合建模问题等。结果表明：考虑储液—结构—土相互作用的计算模型可以较好地模拟加速度响应时程、动力放大效应、液动压力、晃动波高，为发展原型尺度的半地下LNG储罐动力时程分析法提供支撑。同时表明，只露穹顶相较于半埋的情形，储罐结构因其自身刚度相对较大对周围土体地震动具有抑制作用，其自身的振动特性因周围土体的握裹作用而难以发挥，表现为具有环向土体约束的地下结构。
Abstract:
Based on the shaking table test of semi-underground LNG storage tank，the overall calculation model is established based on the large-scale general finite element software Abaqus. The numerical simulation of the test conditions of the storage tank models with semi-buried and only exposed domes is carried out，and the simulation results are compared with the model test results. The special technical points in the dynamic time history analysis method of semi-underground LNG storage tanks are explained，such as the use of acoustic-solid coupling method to solve the liquid-solid coupling problem， the simulation of free liquid surface and the calculation of sloshing wave height， and the multi-scale combination modeling of shell and solid connection. The results show that the calculation model considering the liquid-structure-soil interaction can better simulate the acceleration response time history， dynamic amplification effect， hydraulic pressure， and sloshing wave height， which provides support for the development of dynamic time history analysis method of semi-underground LNG storage tank in prototype scale.Compared with the case of semi-buried，when the dome is only exposed，the storage tank structure has an inhibitory effect on the ground motion of the surrounding soil due to its relatively large stiffness. Its own vibration characteristics are difficult to play due to the gripping effect of the surrounding soil，which is manifested as an underground structure with circumferential soil constraints.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-03-13
作者简介：杜斌（1987-），男，博士研究生，主要从事结构与岩土工程抗震技术研究。E-mail：dubin@live.com
更新日期/Last Update: 2023-09-20