？ 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～14】s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G】B 50191【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＝0.45—αmax按直线变化！到T＝0.1s处达！η2αmax—然后保持此》。值到Tg；在—中频段（由》Tg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＝5Tg到】15s）决定于地】震最大位移》此，段反应谱按》。[η2？0.：2r-η1（T【一5Tg）]—αma？x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5Tg的曲！。线与现行国家标准】构筑物？抗震设计规范—GB： 50191-2】012？中采：用的相应阻尼比的】反应谱曲线相一致至！于大于5Tg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≥3.044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×【10-3K＇c即】。 】 ？    《。 并偏于《安全地取消了项后得！出 ？ ： ？。 ，。 ，     【根据：式（：1，。9）、式《（，20）及《式（22）用有限】元计算T《c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Hw？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Ho【usn？e，r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＝【9.8？1，m/s2代入—则 ： ？ —     根【。据式（25）可得出！表27 】。 《   》  注30》00m？3及50000m】3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×！5m大型三向振【动台上的3》000m《3及50000m】3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》） A？P，I 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—） JIS B 8！50：。1认为罐液耦联【。。振动（产《生脉：冲压力）的基—本周期在0.—。1s～0.5—s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—3s～13s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1s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5：000m3》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（：SRSS）》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（SRS】。S，）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C《lough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50000—m，。3，和3000m—3两个油罐》模型振动试验—分，别输入EICen】tro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β—max×《为2.？25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5—Tg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：.025即可达【到动液压力的1【0％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《％～50％即n＝1！。的分量为6》0％～100％的】刚性壁动液》压力所以式》（D.3.7—-1）中应使C【zYβ＝1即设计动！液压力不宜小于【刚性的？动液压力故本规【范取C？z为0.4 】 ，。 ，  ：   4《） 动？液系：数Fr ！ ， ，  工程上刚性【壁动液？压力计算一般均采】用Ho？usner》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！Housn》er推导并被—AP：。I ：6，50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，。Hw和半径的—比值：小于1.5时 【 —  —   当充液高度H！w与半径的》比值大于《1.5时就》脉冲压？力而言Ho》u，sner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？。 ，650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！0.375HwJ】IS ？B，。 8501中将【该重心提高到0.4！2Hw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0.4》5Hw作为》总水平地《震作用的合》力点高度 — ？ D.3.9  】。H，ous？ner？根据理想《流体的条件导出了】。晃动波高《h，的公式经Cl—ough修正后【为hv＝α1—R后：来美技术情报司T】ID 7024在】应用时又改变成 ！ ， 》。。。 ，     【式中h？v一一液《面晃动波高（—m）：；， ？  《        】 α：。1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 ！850？1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10】0cm/《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？α1：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—.005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h《v＝1.《5η：αR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＝0.8【5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＝0.8！5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API 6【。50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？ ：