大型全容式LNG储罐抗（减）震机理研究

大型全容式LNG储罐属于生命线工程，安全要求等同于核电设施，其抗（减）震研究的特殊性在于操作使用时的超低温度（-165 ），因此造成其结构形式同以往普通工业储罐有显著差异，然而它的主要结构设计理论目前却由国外少数公司掌握。典型LNG储罐直径达80米、高40米左右，并向更大型方向发展。本课题重点研究特大型全容式LNG储罐涉及的流固耦合、各子结构间相互作用、振动控制系统及土结相互作用等方面的地震响应问题。其中包括对罐体结构形式、桩基结构方案和结构振动控制装置等的抗震优化。目前本项目课题组已进行了一些前期工作，初步提出了LNG储罐控制系统的新方案，并建立了典型LNG储罐简化模型和三维数值标准模型，可在此基础上进行精细化模拟分析。通过理论分析和数值模拟可提出LNG储罐抗（减）震设计方法，并通过大型振动台模型试验予以验证。本课题的研究成果将为我国LNG储罐先进抗震设计提供相关理论基础和技术支持。

特大型LNG储罐是重要的能源基础设施，随着我国经济的发展，LNG储罐终端设施从无到有，发展迅速，已成为我国能源战略的重要一环。我国许多已建、在建和拟建的此类储罐大多处于环太平洋地震带上，其结构的抗震安全就显得尤为重要，本项目为我国在此领域的早期探索，并为积累自主知识产权进行铺垫。本项目重点研究了LNG储罐的结构震动控制方法，储罐结构在冲击荷载作用下的性能，以及储罐考虑桩土相互作用的抗（隔）震分析研究，初步探讨了隔震结构全寿命周期内安全与经济评价模型。课题研究得到如下成果：.1、提出了LNG储罐高桩隔震方案加设环形阻尼器反力墙的减、隔震结构型式，有效解决阻尼器反力传递问题。.2、提出了高桩摩擦摆隔震系统，并进行了振动台模型试验检验减震效果，该系统可以适应储液罐的液位变化引起的系统动力特性变化工况，使得LNG储罐高桩剪力在超强地震下可控；.3、研究了LNG储罐内保温弹性特性对内外罐壁地震响应的影响，这成果有助于对传统LNG储罐地震响应分析量化合理评估；.4、对大型LNG储罐考虑桩土相互作用的抗（隔）震分析做了较深入的数值模拟研究，分析结果对储罐抗震设计具有参考价值；.5、提出了全寿命周期内基础隔震结构各项费用的评估方法。.6、对外部爆炸冲击下固结基础储罐和隔震储罐的动力响应进行了分析和抗爆安全性评估，对战斗机撞击储罐进行了精细化模拟分析，提出了外罐抗冲击的几种结构措施，可供外储罐结构选型参考；. 以上成果均以正式文章发表，可为我国新建LNG储罐工程抗震设计提供技术参考，也可为已建特大型LNG接收站的安全运营提供借鉴。