。 D.3  ！地震作用《 ？ 》D.：3.1、D.3【.4  盛装储【液的油罐在地震力】作用下会发生两【种震动 【。     1  ！储，液和油罐耦联振【动基本周期在0.】1s～0.5s的】范围内； — ， ：   ？  2  储—液晃动基本周期在】。3s～14s的【范围内 【 ：    弹性—反应谱理论是现阶段！抗震设计《的最基本理论本【规范所采用的设【计反应谱（即地【震影响系数曲线【）是根据油》罐的特点在现—行国家标准构筑【物抗震设《计规：范GB 50—191的基础—上，对原规范地震—影响系？数α曲线《进行了修改 ！     在地】震影响系数》。α，曲，线图中？反应谱的高》。频段（T＝0到T＝！Tg）主《。要决定于《地震最大加速—度其形状为由T【。。＝0的α＝0.【45α？。。ma：x按：直线变化到T—＝，。0.1s《处达η？2αma《x然后保持》此值：。到Tg；在》中频段（由T—g到T＝5Tg【）主要决定于地震动！最大速度此段—按衰减直到T—＝5Tg；在低【频段（？由T＝？5，Tg到15s）【决定于地震最大【位，移此段反应》谱按[？η20.2r-η】1（T一5》Tg）]αm—ax规律衰》减 ？ ？  ：   本《条所采用的反应【谱是按阻尼》比ξ＝0.05来确！定的其周期小于5】T，g的曲线与现行【国家标准构筑物抗震！。设计规范《GB 501—91-？2012中》采用的相应阻尼【比的反应谱曲线相】一致至于大于5【Tg的长《周期分量《的反应谱曲线在原规！。范基础上进行了【    当≤3.】044时 》 《 》    》 当≥3.0—44时 》 】     式（】。15）中为空罐的】振动周期；为充【液影响？系，。数 ？    【 对于储罐当时【上述根号中第—二项远大于》1因而？可，忽略：第，一项的1并将水【。的密度ρw》。、G和K＇值代【入则：可，将式（1《5）：简化为 《 — ：。  《   ？为简化计《算，。用，Kc代替《式（21）中的【0.374×—1，0-3K＇c—即 】 ？     —并偏于安全地—取消了？项后得出《 《 【  ：   ？根据式（19）【、式（20》。）及式（2》2，）用有限元计—算Tc结果见表25！ 《 《     】注H处恰是》上下两圈壁板交【界处：故取该？两圈壁厚《的，平均值 《 ：     用式！（23）计算的结】果和其？。他方法计算的结果】对照见表26 ！ ， ？ 》    《坂，井公式如下 】。 】     式中λλ！＝0.067＋【0.46其中—D为油罐直径H【w为设？计最高液位；—    ！     》  W液《体总重？； ： ？ ，。 ，   ？  ： ，。 ，   δ1/31】/3罐高《。处壁厚； 【    — ，   ？   E弹性模【量， 》 D：.3.6  —式（D.3.6【）Tw＝是由—Housner根】据油罐底部》固定的条件导出【的近似解式中—Ks值由下式求【得 【 ？  《   ？将g＝9.81m/！s2代入则 【 》   【 ， 根：据，式（：25）可得出表27！ 【     ！。注3000》m3及5000【0m3模型罐试验】表，明有：浮顶：覆，盖较无？浮顶覆盖时的自由液！。晃动周期下》降3％～5％— 》  ：   Ks》值与用速度势—理论得出的》精确解？相同：   】  水？利，。水电科学研究院抗震！所，在5m？×5：m大型三向》振动台上的3000！m3及？500？00m3油罐模型】振动试验和天津大】学海船系小》型塑料？模型油罐振动试验】结果表明虽然油罐】在振动时发》生翘离、弹》性变形和《多，。波变形？但试验得出的晃动周！期仍：与按式（D.3.】6）：计算的结果非常近】似详见表27— 》 D.3.7—  油罐所受—的地震作用》。包括罐体重量—产生的？惯性力和储液的【动液压力两部分而】动液压力又可分短周！期的脉冲压力和长】。周期的液体》晃动的对《流压力国内外—规范对油罐地震【作用均按地震反【应谱理论计算具【体方法有 ！     （1） ！API 650【附录E将罐体惯【。性力、脉冲压力和】对流压力的最大【值叠加此法将—不同时？出现的短周期地【震，作用和长周期地【震作：。用相叠？加显然偏于保守 】 ？     —（2） JI—S B？ 8501认为【罐液耦联振动（产】生脉冲压力）的基本！。周期在0.1s～0！.5s由加》速度型地震所—激发；液《面晃动（产》生对流压力》）的基本周期在【3，s～13《s，是由远？震的位移型地震所激！发；两种地震反应不！会同时发生故分【别计算脉冲》压力与对流压力【各与罐体惯性力【叠加后？分别进？行抗震强度验—算 — ，    （3）【 我国工业设备【抗震鉴定标准认【为由大量计算结【。果统计得出的罐体自！。重惯性力《。。。仅为动液压力—的1％～5％为简】化计算可以》忽，略罐体？自，重惯性力又因地【。震加速度的卓越周期！在1：s，以内经试验证明【在现有记《录的地震条件下所激！发的液面晃动—对，流压力极小故仅计算！脉冲压力而》不计算？晃动压力但》此法：不适用容《量大于5000m】3的大型油罐且【此法所取稳定核算】的许用临界应力【值偏低 】    《 （4） 国内【。。。外资：料认为按照反应谱理！论不：同周期的地震反应分！量最大值可采用分量！的平方和开》方（SR《SS：）法求得总》的反应即 — —     】式（27）是—。将脉冲？压力分量和对流【量压力分《量采用平方和开方】（，SRSS）法组合】并经简化而得— 》     根据【以上：结果本规范采用式（！D.3.7-1）】 ：   —  式？（D：.3：.7-1）中各项系！数的：。确定原则《分析如下 》   【  1） 地—震，影响系？。数，α   ！  地震影响—系数α为动力系数】β与地震系数k的乘！积，储油罐的地震动力】系数只？在，。底部固定的时候才有！理论解而且只对应】于，n＝1？的梁式振动加州【大，。学Clough等对！0，.02？阻尼比采用实际反】应谱计算时动力系数！β取为？4.3？而日本抗震规—范取β为3》对于自由搁》置的油罐在》地震作用下的运输】系数采用上述数值是！否合适目前只有通】过试验得出我—们在5m×5m的】振动台上进行了5】0000m》3和300》。0m3？。两个油罐模型—振动试验《分别：输，入E：IC：。。entro地—震波人工模拟—地震波？和正弦共振三波【试验综合反映了【罐壁多波变形、水的！阻尼、环梁及地基翘！离等：因，素的影响试验—得出的？动，液压力？大体为刚性》壁理论？的动液压力》的，2，倍（即？。β＝2？）因此本规范用刚】性壁：动，液压力作为基—准应该乘以2因为油！罐耦联振《动周期为0.3s左！右对不同场地—的相应动力系数【。。β为2～2.—25由于推》荐的反应谱动力系】数最大值βmax】×为2.《2，5，与试验结果接—近考虑到与原储油】罐抗震标准》的延续？性所以仍借用反应谱！概念取βmax【＝，2.25又因—。。为试验结果β—。。＝2已包括水的阻尼！。影响在内所以反【应谱中小于5Tg】短周期部《分不：再，进行阻尼修正 【 》。    2）— 罐体影《响系数Y1》 ：  》   引入Y1是】考虑罐壁惯性—力的影响《罐，壁质量约为罐内储液！。质量的1％～—5，％平均为2.5【％试验结《果表明？罐壁顶？部的反应《加速度？常为地？面加速度的8倍～】10倍即动力系数比！储液动力系数β【。＝，2大3倍～4—倍使罐体惯性力【。影响为4《×0：。.02？5，即可达到动液压【力的10％左右故取！Y1为1.10 ！ ？    《 3） 综合—影响系数Cz 【 《     从—小模型罐的》。屈曲试验中发现罐的！失稳：主要由n＝1梁式】分量控制在大振动台！试验中？得，出动液压力虽然为】2倍的刚性壁—动液压力《但，其中：n＝1的梁式—分量约占总量的【30％～5》。0％即n＝1的分】量，为60％～1—00％的刚性壁动液！压力所以式（D.】3.7-1）中应使！CzYβ＝1即【设计动液压》力不宜小《于刚性的动液压【力故本规范》取Cz为0.4 ！     4！） 动液系数F【r —     工程上刚！性，壁动液压《力计算一般均—。采用Housne】r近似理论公式该】方法考虑到油罐【及其储液的两种【反应形？式罐壁和《罐顶加上《一部分储液与罐壁一！。起作一致《的运：动，通常称为脉冲压力】；储液自《身的晃动称为对【流压力Fr曲—线是根据Hou【sner推导并【被API 65【0，等规：范广泛采用的即【参加脉？冲，作用的罐内储液【等，效质量m在各种罐体！直径D与最大允液】高度Hw的不同【比，值，情况：。下和罐内《储液：。总质量？的比值Fr值是按下！列公式确定的— 《   《  当充液高度H】w和半径的》比值小于1.5时 ！ 《 《 ，   《。。  ：当充液高《度Hw与半径—的比值大于》1.5时就脉冲压】力，而言Ho《usner方—法是将罐体下部深度！低，于1.5倍》半径的储液》当，作刚体来考虑即设】想从储？。。液上表？面到：深度为1.5倍【半径：处有一刚性水平薄】。膜把：储液分成上、—下两部？分液：体的运动《只限于上部分—而下部？。分液体如《刚体一样固定在罐】壁上不发生流动【此时 ！ D—.3.8 》 由式（D》.3.7-1—。）求出了总》水平地震力后需【要确定总水平地震力！的作用高《度才能求出地震作】用弯矩API 6】50采用Hou【sner刚性—壁理论分别》计算晃动《和脉冲？两种等价质量的【作用：高度：油罐的脉冲动液【压力重？心对于？国内大？部分储罐在时接近】于0.3《75HwJIS B！。 8501中将该重！心提高到0》.，。42Hw至0.【46H？w之间我国工业设备！抗震鉴定标准—由于规定《动液压力《在罐壁沿液面高【度，均，匀分布合力》作用点于1/2液】面高度即H》w/2按《壳、液耦合振动【理论根据有限—元法计算的》脉冲动液压力沿高】度近：。似于：高，次抛物线分》。布重心位置距—底部为？0，.44Hw按梁【的，理，论用解析法》得出各种罐的动【液压力合《力点在？（0.44～0.】5，）Hw？之间与模型试—验结果极接近为了简！化计算本规范采用了！0.45Hw作为总！。水，。平，地震作用《的合力点高度 【 D.3.！。9  Housn】er根？据理：想流体的条件—导出了晃动》波高h的公式经C】lough修正后为！h，v＝：α1R？后来美？技术：情报司TID 【7024在应—。用时又改变成— 【 《  ：   式中》hv一一液面—晃动：波高（m）； 】     】  ： ，  ：。 α1地《震影响系数； 】 ，   》 ，      — H：储液高度（m）【； ：。    】    《   D罐直径（】m）； ！。   ？      — Ts储液晃动【基，本周期？。（s） 《 ？。    》 日本？标准钢制《焊接油罐结构—JIS 《B 8？501中《规定液面《晃动波高为 — 】    — 该标？准中：选取速度谱段进【行，。波高计？算并且？取速度？谱值为100c【m/s 》    【 编制原规范时【采用势流理论—并，考虑流体黏》性影：响后导出液》面晃动波高hv为 ！    】 当采用反应谱理论！。计算波高时》α，1由加速度反应谱查！出 【  ：  由于本规—范中：反应谱对应的阻尼比！为5％而晃动—阻尼比为《0.5％随着阻尼】减少、地震反应加大！故应：修正日本及美国【的，设备抗震标准中规】定的修正系》数，见表28 ！ 【。    19—85年9《月18日墨西哥【地震记录分析—表明随不同土壤【而异的阻《尼修正系数为1.7！。～2.3 ！     》本条在计算储液【晃动波高时随着阻尼！减少至0.0—05而乘以系数1】。.79即 】 ？ 本次【修订将罐内液面【。晃动波高《公，式，修改为hv＝1.5！ηαR增加了罐【型系数？η0本规《范在计算《液面晃动《波高时对于浮顶油罐！取η＝0.85【对于固定顶油罐取η！＝1：.0  ！   现行行业标】准常压立式储—罐，抗，震鉴定技术》标，准SY？ 4064-93】在条文说明中—指出“试验结果证明！在，。长周期晃动时—浮顶随液面晃动储】。。液的：晃动波高《在有：浮顶时约为无—浮顶时的50—％”所以对》有浮顶？的油罐在计算液面】晃动波高时取系数η！＝0.？85是有试验支持的！当不考虑《罐型系数时本—。规范的液面晃动【波高计算值和按A】PI 650—附录E计算的—重要性为1的油罐液！面晃动？波高值基本一—致 ： ，