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 501】9，1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＝T】g，）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》η，2α：m，ax然后保持—此值到Tg》；在中频段（由Tg！。到T＝5《Tg）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[η！20.？2r：-η1（T》一，5Tg）]αmax！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 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！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（！2，1）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（22）【。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Hw【为设：计最高液位； ！      】  ：  ： W液体总重； ！  》     》  ：  δ？1/：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/s—2，代入则 《。。 ： 《 ？   《  根？据，式（25）可得【出表27 【 ： —   ？  注3000m】3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×5m【大型三向振动台上】。的300《0m3？及5：0000m3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 6】50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 】8，501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3s～1！3s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5000【m3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（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《。Clou《。gh：等对0？。.0：2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》m3：和3000m3两个！油罐：模型振动试验分别】。输入EICent】ro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？βma？x×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—×，0.025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C—z， 《 ，  ：   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3】0％～？50％即n＝1【的分量为60％～】100％的刚—性壁动液压力所以】式（D？.3：.7-？1）：。中应使CzY—β＝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Fr — ？  ：  工？程上刚性壁动液【压力计算一般—均采用Ho》u，sner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F？r曲线是根据Hou！sner推导—并被API 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Hw与！。。半径的？比值大于1.5时就！脉冲压力而》。言H：ousner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！sne？r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.《375Hw》JIS B 8【501中将该重【心提高到0.42H！w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0.45！Hw作为总水平【地震作用的合力点】高度 《 ： D.3.9 】 ，Housner【根据理？想流体的条件导【出了：晃动波高h的公式经！Clough修【正后：为h：v＝：α1R后来美技【术情报司T》ID 70》24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JI【S B？ 8501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】。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 ！ 》 ？ ：  ：  ：1985年9月【1，8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hv＝《1.5ηαR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S》Y， 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 ！