石油化工重要设备综合减震技术研究

The key equipment and facilities are selected as the research focus in petrochemical enterprises, The idea of dissipative shock absorption is introduced, according to'The Standard of Seismic Design of Petrochemical steel Equipment', start with theoretical analysis, and combine with seismic damage investigation and numerical simulation, simulate earthquake shaking table experiment and the key scientific problems of the key equipment, damping structure system and technical theory which are in petrochemical enterprises are studied. The main work is as follows:study the mechanism of earthquake damage and the characteristics of the disaster itself of key equipment, facilities and corresponding supporting structure, and give the mechanism of earthquake damage and the characteristics of secondary disaster of key equipment, facilities and corresponding supporting structure. Research and design damping energy dissipation control device of the key equipment and facilities of petrochemical industry, and the mechanical properties of the corresponding devices are studied, the theoretical support is provided for the design of damping energy dissipation device and the basis of shock absorption. The mechanical model and dynamic analysis method of the key equipment and facilities vibration analysis are established for the method of shock absorption, the corresponding simplified analysis theory and analysis results are given, and the numerical simulation technique is used to verify the results. Based on the similarity theory, the vibration experiment model is established, the effect of the comprehensive shock absorption is analyzed, and the correctness of the simplified theory is verified for the established the petrochemical key equipment, the facility new shock absorption system

选取石油化工企业中的关键设备、设施作为研究重点，引入消能减震思想，依据《石油化工钢制设备抗震设计规范》，从理论分析入手，并结合震害调查、数值模拟、模拟地震振动台实验研究，对石油化工企业中的关键设备、设施减震结构体系和技术理论的科学关键问题进行研究。主要工作如下：研究关键设备、设施以及相应的支撑结构的地震破坏机理和灾害自身特点，给出关键设备、设施以及相应的支撑结构地震破坏机理及产生次生灾害的特点；研究设计石油化工关键设备、设施减震耗能控制装置，并进行相应装置的力学性能研究，为减震耗能装置设计及减震依据提供理论支撑；针对所提出的减震方式建立石油化工关键设备、设施减震分析力学模型和动力分析方法，给出相应的简化分析理论与分析结果，并采用数值仿真技术加以验证；针对所建立的石油化工关键设备、设施新型减震体系，依据相似理论建立振动台地震动实验模型，研究分析综合减震效果，并验证简化理论的正确性。

本项目选取事关国家能源战略安全的石油化工领域关键设备为研究对象，从理论分析入手，结合数值模拟、模拟地震振动台实验开展综合减震研究。主要工作如下：. 1）基于结构控制思想，提出并设计了适应于球形储罐及卧式储罐结构的新型复合滚动隔震装置，建立了纯滚动隔震、复合滚动隔震的非线性恢复力力学模型，揭示了其力学特性，为滚动隔震研究提供了理论支撑。. 2）基于势流理论，结合滚动隔震恢复力力学模型，分别建立了不考虑场地土、考虑场地土时球形储罐和卧式储罐抗震、滚动隔震状态下的简化动力学模型；深入开展了球形储罐及卧式储罐滚动隔震研究，揭示了滚动隔震措施有效削弱场地土-储罐-流体相互作用(STLI)效应的机理，为球形储罐及卧式储罐的滚动隔震研究提供了理论支撑。. 3）开展了球形储罐及卧式储罐抗震、滚动隔震状态下的模拟地震振动台试验研究，提出了液固耦合结构模拟地震振动台试验设计方法，进一步揭示了球形储罐和卧式储罐抗震、滚动隔震状态下的地震响应特性、滚动隔震措施的减震机理，验证了滚动隔震体系显著的减隔震性能以及理论模型和分析方法的实用价值。. 4）设计了SMA阻尼器，构建了在役立式储罐减震体系，建立了对应的简化动力学模型，进行了理论分析、数值模拟和地震振动台试验，为服役期内立式储罐加固改造提供了理论和技术支撑。. 5）设计了滚动式TMD减震控制装置，构建了石化塔类结构减震控制体系，开展了有限元数指仿真和模拟地震振动台试验，揭示了塔类结构TMD减震控制机理和地震响应特性，为塔类结构的减震研究提供了技术支撑。. 6）将滚动隔震装置应用于火筒式加热炉，开展了有限元数指仿真和模拟地震振动台试验，揭示了火筒式加热炉隔震措施的控制机理和地震响应特性，为火筒式加热炉结构的隔震研究提供了技术支撑。. 依托该项目发表相关学术论文17篇，其中SCI检索8篇，EI检索4篇，CSCD检索8篇，核心期刊9篇；出版专著1部，申请专利4项，培养博士研究生7人（在读6人），硕士研究生2人, 参加学术会议3次。