大型储罐设计计算中的抗震验算

储罐抗震标准
储罐抗震标准包括以下要求：
1. 储罐的罐体应采用双层结构，外罐壳作为维护结构，内罐壳可作为承重构件。

这种设计可以增强储罐的整体稳定性，提高抗地震能力。

2. 内、外罐壳之间必须设置加强圈，以增加内外罐壳之间的接触紧密性，减少地震力作用下产生的变形。

同时，加强圈的设置也有助于承受地震时产生的水平载荷。

3. 在地震区建造储罐的基础设计方法应根据实际情况进行，并采取相应的措施如锚桩基础、固定基座等来确保储罐在地震时的稳定性和抗震性能。

4. 对于大型储罐，建议使用带浮盘式的基础设计或球型基础设计，以提高其抗震性能和安全性。

这些设计的优点在于它们可以根据地震引起的位移自动调整位置，从而降低地震对储罐的影响。

5. 另外，储罐所处地基的稳定性和可靠性也是影响储罐抗震效果的重要因素。

因此，在地基设计和处理过程中，需要充分考虑地震力的作用方式和强度，以确保储罐能够有效地抵抗地震荷载。

以上是储罐抗震标准的部分内容，仅供参考。

如有需要，建议您咨询专业技术人员。

大型储罐的抗震可靠性分析及其震害预测随着经济的快速发展,国家对进口能源的依赖程度越来越高,从国家的石油安全考虑,我国正加快石油战略储备基地的建设。

储罐作为石油战略储备基地应用最广泛的储液容器,单罐的容积逐渐向大型化发展。

由于储罐多用于存储易燃、易爆介质,一旦遭遇地震发生破坏,不仅直接威胁到附近人的生命,而且还可能导致毁灭性的次生灾害。

特别是大型储罐,如果大量的石油外泄和燃烧,将会给生产和国民经济造成严重损失。

由于储罐地震灾害后果的严重性,储罐必须进行抗震设计,但储罐特别是大型储罐的地震动力响应机理相当复杂,这给储罐的抗震计算带来了较大的困难。

目前的大型储罐的抗震设计或抗震鉴定规范和标准中都是对储罐的地震动力响应作了相当程度的简化。

有必要对大型储罐的地震动力响应作更深入的分析,提高储罐抗震设计的可靠性,建立比较完善的储罐震害预测方法来尽可能避免储罐地震灾害的发生,或在地震灾害发生前后能比较准确地进行地震灾害预测,以采取及时有效的应急对策。

在流固耦合动力学基本原理的基础上采用Adina8.5通用有限元软件的势流体单元对100000m3锚固罐进行流—固耦合的数值模拟。

模拟了锚固罐在不同地震烈度、不同储液深度下储罐相应动力响应。

模拟结果显示地震烈度、储液深度对储罐地震动力响应影响很大,特别是储液深度较大、地震烈度较高时储罐地震动力响应很显著。

根据模拟结果提出在地震活跃期或多发期应减少储罐的储液深度(≤2/3 H 0)来提高储罐结构的抗震可靠性。

通过Housner模型和Haroun-Housner模型的简化计算,总结了立式储罐的地震动力响应的解析解,结合我国现行储罐设计规范和抗震鉴定标准对一储罐系列进行了抗震计算。

计算结果同样表明:地震烈度、储罐容积和储液深度对储罐的地震动力响应影响很大,特别是在储液深度≥2 /3H0、发生烈度为8度和9度地震时,储罐的地震动力响应很强烈;对于“细高型”的小型储罐和“矮胖型”的大型储罐,地震动力响应规律是不同的;在此基础上提出了在进行储罐抗震设计时要综合考虑储罐的高度与半径之比以及罐壁厚度与半径的比的影响,并定义了一个变形参数K ,。

储罐构筑物抗震鉴定实验报告储罐构筑物抗震鉴定实验报告一、实验背景储罐是储存重要液体物资的设备，其安全性对于人们的生命财产安全至关重要。

在地震灾害发生时，储罐结构必须具有足够的抗震能力，以避免灾害事故的发生。

因此，对储罐抗震能力的鉴定具有重要意义。

二、实验目的本次实验旨在通过模拟地震作用，测试储罐构筑物的抗震能力，进而针对不足之处提出加固措施和建议。

三、实验条件实验设备：地震模拟台、储罐构筑物实验参数：地震模拟台最大加速度为0.5g，模拟地震波的频率范围为5 ~ 50 Hz。

实验流程：在地震模拟台上设置储罐构筑物，以模拟储罐在发生地震时所受到的地震作用。

实验中通过变化地震波的幅值和频率，测试储罐结构在不同地震作用下的动力响应，并进行数据记录和分析。

四、实验结果1.外观检查：经过外观检查，储罐表面没有出现裂纹和变形等现象。

2.加速度测量：在地震模拟台加速度最大为0.5g的条件下，储罐构筑物所承受的最大加速度为0.3g，比要求的安全系数要高。

3.应变测量：经过实验测量，储罐构筑物在地震作用下，应变数据基本符合正态分布规律。

图1为储罐顶部应变数据柱形图，图2为储罐底部应变数据柱形图。

4.振动频率测量：通过实验测量，得到储罐构筑物的自然振动频率为8 Hz。

五、实验分析通过实验结果可知，储罐构筑物具有一定的抗震能力，其受到的地震作用未达到安全极限。

但是对于未来可能出现的更强烈地震，可能导致储罐产生严重的损坏，所以建议进一步加强储罐的抗震能力，以确保储罐的可靠性和安全性。

六、加固措施和建议1.加强储罐的结构刚度，增加结构的稳定性和抗震能力。

2.加大钢筋量，提高结构的承载能力。

3.加装消能装置，减小储罐所受地震作用的冲击力。

4.加强储罐与基础的连接，增加结构的整体稳定性和抗震能力。

七、结论通过实验分析，储罐构筑物具有一定的抗震能力，但是存在一定的不足之处。

建议增强储罐的抗震能力，以保障储罐在遭受地震作用时，能够正常运行，并确保人民生命财产的安全。

储罐环墙基础抗震验算表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分需要简要介绍储罐环墙基础抗震验算表的背景和意义。

储罐是一种重要的容器设备，广泛应用于石油、化工、食品等行业。

储罐的安全性与抗震性能关系重大，因此针对储罐环墙基础的抗震验算成为一项迫切需要的工作。

本文旨在系统总结储罐环墙基础抗震验算表的设计原则、验算方法和相关参数，为工程设计提供依据和参考，进一步提升储罐的安全性和稳定性。

1.2 文章结构本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。

在引言部分中，将概述本文的主要内容和意义，介绍文章结构和目的。

在正文部分中，详细论述储罐环墙基础设计原则、抗震验算方法以及设计参数及假设。

在结论部分中，对设计要点进行总结，分析抗震性能，并展望未来研究方向。

通过这样的结构安排，读者可以清晰地了解本文的内容和结构，以及每个部分的重点和意义。

1.3 目的:本文旨在提供储罐环墙基础抗震验算表，通过详细的设计原则、验算方法、设计参数及假设等内容，为工程师和设计人员提供参考和指导。

通过对储罐环墙基础的抗震性能进行评估和分析，可以有效地提高储罐结构在地震发生时的抗震能力，保障设施和人员的安全。

同时，通过对当前设计要点和抗震性能的总结，可以为未来研究方向提供一定的参考和借鉴，推动相关领域的发展和进步。

2.正文2.1 储罐环墙基础设计原则储罐环墙基础的设计原则是确保储罐在地震等外力作用下能够安全稳定地运行。

在设计储罐环墙基础时，需要考虑以下几个原则：1. 承载能力足够强：储罐基础需要具有足够的承载能力，以确保储罐在运行过程中不会出现倾覆或坍塌的情况。

设计师需要根据实际情况考虑土壤的承载力、储罐结构的重量以及外部作用力等因素，合理确定基础的尺寸和深度。

2. 抗震性能优良：地震是储罐安全性的重要考量因素之一，因此基础设计需考虑地震作用下的稳定性。

设计师需要根据当地地震烈度、储罐结构的重心位置和土壤条件等因素，采用合适的抗震设计方法，确保储罐在地震时不会发生严重倾覆或破坏。

大型ＬＮＧ储罐隔震简化计算方法杨淋亦 李光辉　中国成达工程有限公司　成都　６１００４１摘要　鉴于目前ＬＮＧ储罐隔震设计计算方法过于繁琐的问题，本文提出一种整体理论分析结合反应谱弹性数值分析的方法，通过两阶段分析，准确计算带有隔震支座的大型ＬＮＧ储罐在地震作用下结构产生的效应，为带有隔震支座的ＬＮＧ储罐在地震作用下的计算提供了一种简便、可靠的工程计算方法。

关键词　ＬＮＧ储罐　隔震　地震　反应谱　两阶段杨淋亦：工程师，注册土木工程师（岩土）。

２０１７年毕业于西南交通大学桥梁与隧道专业获工学学士学位。

现主要从事石油化工结构设计工作。

联系电话：１３８８０４９１４３５，Ｅ ｍａｉｌ：Ｙａｎｇｌｉｎｙｉ＠ｃｈｅｎｇｄａ ｃｏｍ。

由于全球清洁能源的需求，各国对ＬＮＧ的消耗持续增加，ＬＮＧ储罐的建设越来越大型化，但由于ＬＮＧ具有易挥发、易燃、易爆等特性，一旦发生泄漏将产生极大的灾害，所以，对ＬＮＧ储罐的设计有着极高的要求。

ＬＮＧ储罐有多种形式，目前国内较为常用的有全容罐和薄膜罐。

这两种罐体皆由混凝土外罐、金属内罐以及保温材料组成。

基础多采用高承台桩基础，以防止低温ＬＮＧ液体对土体的冻胀破坏。

由于ＬＮＧ储罐的重要性，在抗震上采用中震弹性、大震不屈的抗震设防目标。

对于场地烈度较高时，在地震作用下，上部结构及下部基础都难以满足抗震设防要求。

为使结构更加安全、经济、合理，需对结构采取隔震措施。

文献［１］介绍了ＬＮＧ储罐隔震技术，提供了可行的隔震工程设计方法。

文献［２－３］介绍了隔震支座在ＬＮＧ储罐中的地震响应分析，证明采用隔震支座能够有效降低地震作用效应，采用隔震支座后能满足工程设计需求。

文献［４］研究了保温层对隔震效果的影响，认为设计时需考虑保温层对隔震的影响。

文献［５］介绍了ＬＮＧ储罐的隔震时程分析方法。

文献［６］提供了一种ＬＮＧ储罐基础基于反应谱设计的简化方法。

目前国内对ＬＮＧ储罐隔震设计已经有了较多研究，但分析时多采用非线性动力时程方法，分析繁琐，后处理复杂，不适用于工程设计。

- 13 -第1期大型储罐设计计算中的抗震验算姜国平1，白志浩2（1.北方民族大学化工学院， 宁夏 银川 750021）（2.中国石油宁夏石化公司， 宁夏 银川 750021）[摘 要] 介绍了石油化工大型储罐设计计算中容易被忽视的抗震计算等重要内容，用实例说明了抗震计算的程序和步骤，该方法可简化计算过程，提高设计效率，提高大型储罐设计的安全性和可靠性。

[关键词] 大型储罐；设计计算；抗震验算；可靠性作者简介：姜国平（1966—），男，高级工程师，北方民族大学化工学院过程装备与控制工程专业教师。

抗震设计是大型储罐设计的重要环节。

由于储罐抗震性能不好加之抗震措施不到位，因而在近年来国内外发生的地震灾害中，储罐的地震危害屡见不鲜。

更为严重的是储罐的损坏有时还伴随着火灾、爆炸和环境污染等次生灾害发生。

因此，大型储罐在设计计算中，抗震验算不容忽视。

1 大型储罐设计中的抗震验算方法立式钢制圆柱形储罐对于承受静液压力是非常有效的，能充分发挥金属的抗拉能力，具有很好的延展性，同时节省材料，在工程中得到广泛应用。

由于静液压力随液深而增加，所以储罐往往设计成变壁厚的圆柱壳；对于一般的储罐，罐半径R 与最厚的底圈壁板厚度δ之比往往超过1000，设计罐壁时只考虑环向拉应力作用，不考虑边缘应力引起的弯曲应力。

在设计大型储罐时，设计者往往根据GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》，根据储罐的设计温度、油品腐蚀特性、材料使用部位、材料的化学成分、力学性能、焊接性能及安全可靠性和经济合理性选用各部分的材料后，计算各圈壁板厚度、核算罐壁筒体许用临界压力以确定抗风圈的设置，确定罐顶与罐壁连接的有效面积等设计规范正文中所涉及到的设计计算，但却会忽视非规范正文部分的抗震验算等重要计算内容。

本文结合不久前完成的20000m 3原油储罐的抗震验算，探讨大型储罐的抗震验算方法。

设计条件：储罐直径 D=42000mm ；最大液面高度：Hw=15400mm ；罐壁距底板1/3高度处的有效厚度：δ3=12.7mm ；油罐内半径：R=21000mm ；储罐内储液总量：m1=21336kg ；底圈壁板有效厚度：t=18.7mm ；底圈罐壁材料设计温度下弹性模量：E=2.045×105MPa ；罐壁底部垂直荷载：N 1=493359kg ；抗震设防烈度：8度；设计地震分组：第一组；场地土类别：Ⅱ。

去关于储罐设计中的地震参数地震参数的选取和计算是LNG储罐结构分析中非常重要的环节，而国内抗震设计规范中没有针对大型LNG储罐的地震参数选取的相关计算方法和内容。

本文结合LNG储罐设计常用的几种国际标准，对储罐的地震设计参数的计算和选取给出建议和参考的计算方法。

LNG储罐地震参数选取地震加速度计算工程概况随着我国能源结构的优化和环保意识的不断加强，LNG将在我国的能源供应中扮演越来越重要的角色。

到目前为止，三大石油公司相继已经在广东、福建、上海、江苏、大连建成了若干LNG接收站，并陆续投入商业运营。

这些项目先后采用欧洲、美国、日本的建造技术，LNG储罐更是完全由国外承包商建设，材料和设备也基本上都由国外进口。

LNG储罐具有投资大、结构复杂、体积大、质量大、安全性要求高等特点，而对于LNG储罐结构设计的关键和难点则在于其抗（减）震的设计，目前却均掌握在国外少数公司和机构的手中，这不仅大大增加了建设成本，而且直接影响了国家能源安全。

本文主要结合国际上LNG规范的要求，对LNG储罐的抗震设计参数的选取给出了几点建议。

2 设计标准和规范国内没有针对LNG储罐的设计标准，目前均采用的是欧美标准和规范，主要如下：EN14620-2006：Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0℃～-165℃EN1998：Design of structures for earthquake resistanceAPI620：Design and Construction of Large,Welded, Low-Pressu re StorageTanksNFPA 59A-2006：Standard for the Production,Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas3 地震参数计算3.1基本定义(1) 操作基准地震（OBE）操作基准地震是指设施在其设计寿命期内可承受的可能发生的地震。

大型储罐抗震计算刘国昊;朱奇;康浩【摘要】石油储罐尤其是大型浮顶石油储罐一旦发生破坏将造成不可挽回的损失.而地震一直是影响石油储罐安全运行的重要因素,随着科学技术的进步和人们对地震认识的深入,对石油储罐的抗震计算不断改进.本文主要介绍了国内油罐设计规范GB50341-2005抗震计算,并分析了API650(第10版)及2008最新版API650(第11版)抗震计算上他们的区别.利用三种方法对某项目50000m3浮顶罐抗震计算结果进行了分析,同时运用有限元分析作了进一步比较优化.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2011(037)023【总页数】4页(P33-36)【关键词】储罐;抗震计算;有限元分析;API650【作者】刘国昊;朱奇;康浩【作者单位】西南石油大学,四川成都,610500;西南石油大学,四川成都,610500;西南石油大学,四川成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TE972我国是一个地震多发的国家。

随着近几年建造的大型储罐越来越多,做好大型储罐的抗震计算分析对储罐的安全运行具有重要意义。

所以及时掌握相关抗震设计是很有必要的,而主要的设计标准有GB50341和A P I650,因此下面我们对GB50341和A P I650的理论进行分析比较。

GB50341中采用的抗震设计准则,首先是不允许储罐在设防较强的地震作用下罐壁进入非弹性状态,许用临界压应力应大于罐壁轴向压应力。

罐壁轴向压应力由地震弯矩和罐壁底部垂直载荷叠加作用。

在地震弯矩作用下,罐壁一侧受压,受力方向与罐壁底部垂直载荷方向相同;另一侧受拉,受力方向与罐壁底部垂直载荷方向相反。

罐壁受拉侧,如果受拉的力大于罐壁底部垂直载荷,则储罐该侧受向上的力,这时由于罐壁和罐底处于弹性状态,一起向上产生偏移,不会引起罐壁破坏。

罐壁受压侧,只要罐壁轴向压应力小于许用临界压应力,罐壁处于弹性状态即可,更不需要考虑设置锚栓,同时GB50341考虑到垂直方向地震加速度的影响,将竖向地震影响系数在9度时定义为1.45,在7度及8度地震区定义为1.0。

大型LNG储罐地震响应研究刘洋，黄欢，张博超，曹玉，赵铭睿（中海石油气电集团有限责任公司， 北京 100028）[摘 要] 大型LNG储罐在地震作用下若发生结构破坏极易引发严重的次生灾害，造成重大经济损失和社会影响。

因此，研究大型LNG储罐在地震作用下的响应特性和破坏模式，对评估结构抗震能力具有重要意义。

本文针对国内某16万m 3LNG储罐，进行了模态分析，并研究了结构承台、墙体和穹顶在地震作用下的动力响应。

通过对比分析发现：LNG储罐在低阶模态时，位移变形主要在罐壁，呈现凹陷和突出的交错变形；储罐在单向水平地震作用下，各部位的应力和位移时程曲线与地震波时程曲线变化趋势较为一致，拉压应力和位移均在允许范围内。

[关键词] LNG储罐；地震；模态分析；水平地震作用作者简介：刘洋（1988—），男，四川广安人，中国石油大学（北京）毕业，硕士，结构工程师。

主要从事天然气行业土建结构图1 LNG储罐尺寸液化天然气（Liquefied Natural Gas ，简称LNG ），主要成分是甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性，被公认是地球上最干净的化石能源。

天然气作为一种清洁、高效的能源，倍受世界各国的青睐。

液化天然气(LNG)为天然气的长距离输送、储存等各方面提供了有利条件。

当今，环境污染状况日益严重，为了优化能源消费结构，改善大气环境，实现可持续发展，人们对天然气越来越依赖。

因此存储液化天然气的大型LNG 储罐成为了研究热点[1-4]。

在LNG 储罐越来越大型化的情况下，地震对大型LNG 储罐的影响愈发受到重视[5]。

地震作用下储罐的动力特性由储罐自振特性和地震激励共同决定。

大型LNG 储罐最常见的破坏模式有象足失稳和菱形失稳[6]。

OstasY 等[7-8]在储罐内罐方面做了较多的研究。

Edwards [9]进行了罐体与液体相互耦合的地震数值模拟分析。

美国加州大学地震研究中心的Clough 和Niwa [10-11]进行了储罐几何缺陷、地面运动幅度及上部锥顶等因素对地震响应的影响分析。

储罐的储液耦连振动的基本自振周期 T 10.309s 18500mm 13mm 18920mm 0.000434查10.2.137000mm 6.510s 7(0.10g)表3.2.2IV第二组0.75s 查表3.2.30.23查表4.2.11查表3.1.2储罐的水平地震作用 F ek 23025286.931N 储液的等效质量 m eq 9542232.163Kg 储液质量 m 117291528.598Kg 动液系数 φ0.551844339重力加速度 g 9.81m/s 2储罐的阻尼比 ζ0.04见10.3.3水平地震作用下储罐底面的倾倒力矩 M g178414917171N.mm 地震作用调整系数 R e 0.4查表4.7.2-1第一圈罐壁竖向稳定临界应力 σcr 14.416Mpa 临界应力系数 k c 0.149418552设计温度下材料的弹性模量 E t 191000Mpa 第一圈罐壁的平均直径 D 137018.7mm 第一圈罐壁的有效厚度 δ118.7mm 罐壁高度 H 19820mm 第一圈罐壁的稳定许用临界应力 [σ]cr 9.611Mpa 罐底周边单位长度上的提离力 F t 72.856N/mm 79.838N/mm 储液和罐底的最大提离反抗力 F l071.563N/mm 罐底环形边缘板的有效厚度 δb 9.7mm 罐底环形边缘板材料的屈服强度 R el 345Mpa 储液密度 ρs 850Kg/m 3第一圈罐壁板所承受的重力 N 1962390N耦连振动周期系数 K c 储罐的内半径 R 本计算适用于罐壁高度与直径之比小于或等于1.5，且容积大于或等于100m 3的常压立式圆筒形钢制平底储罐。

不适用于储液上表面与顶盖之间空间小于储罐容积4%的固定顶盖储罐。

储液晃动基本自振周期 T W 设备重要度系数 η水平地震影响系数最大值 αmax 油罐设计最高液位 H w 罐壁1/3高度处的名义厚度 δ1/3设计地震分组特征周期值 T g 抗震设防烈度（设计基本地震加速度）场地土类别储罐的内直径 D 罐底周边单位长度上的提离反抗力 F l4.341Mpa 2174766.541mm 220116554125.374mm 324个地脚螺栓的直径M30地脚螺栓的根径26.2地脚螺栓腐蚀裕量3422.733mm 224000mm 258.75Mpa 1193.304Mpa 4.341Mpa 0.9943140860.337555228435mm mm无锚固储罐的罐壁底部竖向压应力 σc σc≤ [σ]cr抗震合格σc≤[σ]cr抗震合格锚固储罐的罐壁底部竖向压应力 σc 地脚螺栓的个数 n 第一圈罐壁的截面积 A 1第一圈罐壁的横截面抵抗矩 Z 1罐底提离影响系数 l 一个地脚螺栓的有效截面积 A bt 浮船顶面至罐壁顶部的距离液面晃动波高合格罐内液面晃动波高 h v 地脚螺栓的中心圆直径 D b 地脚螺栓抗震许用应力 [σ]bt =0.75Rel 地脚螺栓的拉应力 σbt 长周期反应谱调整系数 K v 地脚螺栓抗震不合格tanh(31/2*R/Hw)0.93460439设备自振周期(用T1代替T进行计算α） 曲线下降段的衰减指数直线下降段的下降斜率调整系数阻尼调整系数水平地震影响系数计算值水平地震影响系数最终值设备自振周期(用TW代替T进行计算α） 曲线下降段的衰减指数直线下降段的下降斜率调整系数阻尼调整系数水平地震影响系数计算值水平地震影响系数最终值0.309428s 0.9185190.0218941.0694440.2459720.2459726.51029s 0.9185190.0152761.0694440.046390.04639αη2 γ系数 η1 η2 α α γ系数 η1行计算α）T α行计算α）T``。

储罐抗震标准
储罐抗震标准包括以下要求：
1. 储罐的罐体应采用双层结构，外罐壳作为维护结构，内罐壳内部作为盛液体重度较高的液体贮罐。

这样既保证了一定的使用空间又增强了抗震能力。

2. 在地震烈度为6度和7度的地区，埋地储罐的底面积与高度比例要符合规范要求，同时采取防倾斜措施。

此外，储罐地基必须稳定可靠，在不影响周围居民生活的情况下，可以采用软土地基。

3. 对于卧式储罐而言，其抗风圈和锚固措施需要固定牢固，以确保其在各种强震作用下不会发生位移或损坏。

4. 根据《石油化工设备和管道安装工程施工及验收规范》相关规定，储罐顶部的密封材料必须安全可靠，以防地震时因震动而产生泄漏现象。

5. 对于有人的部位加设防护罩，防止人员受伤。

这些是基本的抗震标准要求，不同厂家可能略有差异，具体还需要参考实际产品说明书的指导或者咨询专业人士的建议。

大型储液罐地震反应的研究摘要近二十几年来，许多国家都增加了原油的储备量，储液罐的应用日益广泛，立式钢制储液罐成为石油储运中重要的工业设施，其容积越来越大，近几年建造的100 000m3金属薄壁储液罐甚为普遍。

能源是国民生活和经济发展的原动力，由于能源危机，确保能源的稳定供应则成了所有先进工业国的重要课题之一。

第一次石油危机以后，国际能源机构（简称IEA）曾劝告各参加国，要在1980年初将本国的石油储备水平提高到90天。

现在，IEA参加国的储备水平平均达到约168天的高水平。

由于能源储备量的增加，就迫使许多国家要建造更多、更大的油罐。

石油是最重要的能源和化工原料，我国近几年油罐建设发展迅速，而且大型立式储罐以其不可替代的优点成为储罐发展的趋势目前，我国在建和拟建的某些油库，尤其是国家储备库，库容大都在100×104m3的量级以上有的甚至规划了2000×104m3。

单罐容积小则5×104m3、大则15×104m3。

地震载荷又正不断的威胁着储罐的大型化储液罐尤其大型储液罐是石油化工设备中震害最大的设备之一，历史上每次强震过后，都有不少储液罐遭受破坏[2]，。

石油化工设备通常加工处理和储运易燃、易爆或有毒的介质，很多设备还处于高温高压的工作条件下，且设备本身比较昂贵，地震时一旦受到损坏而停产，不仅受到巨大的经济损失，而且还易导致火灾、爆炸以及环境污染等二次灾害，还可能引起城市瘫痪等三次灾害。

因此对储液罐的深入研究和其相应的抗震措施的实施是储液罐大型化中急需解决的问题。

对于立式油罐来说，最重要的部位也是受力状况最严重、消耗金属最多的部位是罐壁和罐底的边板。

在储液的静水压力作用下，不同高度处的壁板所受的外载荷是不同的，因此在设计油罐时，靠下部的一部分壁板的厚度应根据强度条件确定，而上部几圈壁板的厚度则按刚性条件确定，即按最小壁厚确定。

由强度条件确定的罐壁、罐底的边板、开口接管、补强板等原则上应选择同一种钢材。

大型储罐设计计算中的抗震验算作者：李伟良来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要：介绍了石油化工大型储罐设计计算中容易被忽视的抗震计算等重要内容，用实例说明了抗震计算的程序和步骤，该方法可简化计算过程，提高设计效率，提高大型储罐设计的安全性和可靠性。

关键词：大型储罐；设计计算；抗震验算；可靠性中图分类号： TU973+.31 文献标识码： A抗震设计是大型储罐设计的重要环节。

由于储罐抗震性能不好加之抗震措施不到位，因而在近年来国内外发生的地震灾害中，储罐的地震危害屡见不鲜。

更为严重的是储罐的损坏有时还伴随着火灾、爆炸和环境污染等次生灾害发生。

因此，大型储罐在设计计算中，抗震验算不容忽视。

一、大型储罐设计中的抗震验算方法在设计大型储罐时，设计者往往根据 GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》，根据储罐的设计温度、油品腐蚀特性、材料使用部位、材料的化学成分、力学性能、焊接性能及安全可靠性和经济合理性选用各部分的材料后，计算各圈壁板厚度、核算罐壁筒体许用临界压力以确定抗风圈的设置，确定罐顶与罐壁连接的有效面积等设计规范正文中所涉及到的设计计算，附录D中给出了储罐的抗震计算，但笔者发现该抗震计算方法并不完善，而GB50761-2012《石油化工钢制设备抗震设计规范》中则给出了相对比较完善的抗震计算。

本文结合不久前完成的10000原油储罐的抗震验算，探讨大型储罐的抗震验算方法。

设计条件:储罐直径D=28000mm;罐壁高度H=18000mm;最大液面高度=16800mm;储液密度=780;储罐材质:Q345R;罐壁距底板1/3高度处的名义厚度=10mm;油罐内半径R=14000mm;储罐内储液总量:储罐内储液总量=8070000kg;底圈壁板有效厚度=12.7mm;底圈罐壁材料设计温度下弹性模量=197000MPa;罐壁底部垂直荷载=182000kg;抗震设防烈度:7度(0.1g);重力加速度g=9.81;设计地震分组:第一组;场地类别:Ⅱ.1、自振周期1.1 储罐的罐液耦连振动基本周期 =根据D/Hw=1.667查规范表10.2.1用插入法得=0.428×10-3代入上式，得≈0.269s1.2 储液晃动基本自振周期 =2π≈5.6012、水平地震作用及效应2.1 水平地震影响系数α按下图计算(α小于0.05时,应取0.05):Ⅰ. 当T≤0.1s 时α=0.45+10(-0.45)TⅡ. 当 0.1s＜T≤ 时α=Ⅲ. 当＜T≤5 时α=Ⅳ. 当 5＜T≤15 时α=[- (T-5)]其中：水平地震影响系数最大值 (查表4.2.1)=0.23特征周期 (查表3.2.3)=0.35s储罐的阻尼比ζ=0.04曲线下降段的衰减指数:γ=0.9+(0.05-ζ)/(0.3+6ζ)=0.9185阻尼调整系数(小于0.55时,应取0.55):=1+(0.05-ζ)/ (0.08+1.6ζ)=1.0694 直线下降段的下降斜率调整系数 (小于0时,应取0):当T≤6.0s时 =0.02+(0.05-ζ)/ (4+32ζ)=0.0219当T＞6.0s时 =(-0.03)/ 14=0.0153因为 T=0.269s 所以=0.0219 而 =0.35s 因此該储罐地震属于Ⅱ类情况，故α==0.2462.2 储罐的水平地震作用力 =ηαφg其中：设备重要度系数η(查表3.1.2)=1.00动液系数φ:当/R≤1.5时φ=tanh(R/)/(R/)=0.6196当/R＞1.5时φ=1-0.4375R/=0.6354因为/R=1.20 所以φ=0.6196 故 =ηαφg=12066157 N2.3 水平地震作用下储罐底面的倾倒力矩 =0.45=3.6488x N·mm其中：地震作用调整系数=0.43、罐壁竖向稳定许用临界应力3.1 第一圈罐壁（自下往上计）的竖向稳定临界应力:=0.0915(1+0.0429)(1-0.1706/H)/=15.7 MPa其中：第一圈罐壁的平均直径=28012.7mm3.2 第一圈罐壁的稳定许用临界应力:==10.46 MPa二、罐壁的抗震验算1、罐底周边单位长度上的力1.1 罐底周边单位长度上的提离力:==59.20 N/mm1.2 罐底周边单位长度上的提离反抗力:==84.89 N/mm其中：为储罐和罐底的最大提离反抗力:=min｛，｝=64.6 N/mm=64.6N/mm=72.0N/mm罐底环形边缘板的有效厚度=9.7mm,罐底环形边缘板材料的屈服强度=345MPa 2、无锚固储罐的罐壁底部竖向压应力2.1 当≤时，==6.26 MPa2.2 当＜≤2时，==6.29 MPa2.3 当＞2或时，可采取下列措施中的一项或多项，并重复本条第1款和第2款计算，直到满足要求为止:①减小储罐高径比；②加大第一圈罐壁的厚度；③加大罐底环形边缘板的厚度；④采用地脚螺栓把储罐锚固在基础上。