【摘要】：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),天然氣在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中所占的比重也越來(lái)越大。大型LNG儲(chǔ)罐作為儲(chǔ)存天然氣最常用、最經(jīng)濟(jì)的方式,其建造在中國(guó)處于快速增長(zhǎng)的階段,但目前國(guó)內(nèi)尚不能自主設(shè)計(jì)及建造,因此對(duì)大型LNG儲(chǔ)罐的研究意義重大。大型LNG儲(chǔ)罐的外墻一般由預(yù)應(yīng)力混凝土建造,其應(yīng)力分布及變形比較復(fù)雜。本文采用理論分析推導(dǎo)與數(shù)值模擬計(jì)算相結(jié)合的方法,以山東某工程實(shí)例為研究對(duì)象,充分考慮預(yù)應(yīng)力混凝土材料的非線性,主要進(jìn)行了以下研究:1、首先為了探索外罐混凝土施工期間開(kāi)裂機(jī)理,分別確定熱分析與結(jié)構(gòu)分析中需要的各種參數(shù)。通過(guò)數(shù)值分析模擬LNG外罐十層混凝土的澆筑過(guò)程,在研究了儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐溫度應(yīng)力分布后,對(duì)其總結(jié)歸納,并在此基礎(chǔ)上提出了施工期間混凝土開(kāi)裂預(yù)防措施。2、對(duì)外罐保溫層和溫度應(yīng)力的計(jì)算方法進(jìn)行了介紹,并以實(shí)際工程為研究對(duì)象,用ANSYS有限元軟件,計(jì)算得出LNG儲(chǔ)罐正常使用與內(nèi)罐泄漏情況下的受力情況。在研究了儲(chǔ)罐外罐應(yīng)力分布、破壞形態(tài)后,對(duì)其總結(jié)歸納,并在此基礎(chǔ)上提出了二種外罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)果表明:外罐混凝土在施工期間,下層混凝土受上層影響深度達(dá)1.8 m。第一澆筑層相對(duì)其它層更容易開(kāi)裂,最先出現(xiàn)開(kāi)裂的是第一澆筑層底部外側(cè)。外墻在正常使用狀態(tài)下,大型LNG外罐受力比較合理。內(nèi)側(cè)與外側(cè)都不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫,但是外罐內(nèi)側(cè)混凝土較外側(cè)混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂的幾率更大。在內(nèi)罐完全泄漏狀態(tài)下,得知在普通荷載與LNG液壓的作用下,外罐內(nèi)側(cè)混凝土和外側(cè)混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂的位置不同,產(chǎn)生的裂縫都是豎向裂縫。且內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂縫的幾率比外側(cè)要大。通過(guò)分析大型LNG儲(chǔ)罐外墻承受荷載及應(yīng)力分布的情況,給出了環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋調(diào)整、罐壁不等厚設(shè)計(jì)兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;然后根據(jù)每種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,在ANSYS中建立數(shù)值模型,分別將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明兩種種方案都提高了儲(chǔ)罐的承載能力。
【圖文】：

第三章 大型 LNG 儲(chǔ)罐外罐施工期間開(kāi)裂機(jī)理預(yù)防措施研究本文以山東某LNG 項(xiàng)目的 16 萬(wàn) m3儲(chǔ)罐外罐為研究對(duì)象，外罐混凝土共分十筑，每層施工高度 3.6m，每四天澆筑一層�；炷镣夤迌�(nèi)徑為 41m，罐厚 0 36m 模板采用 20mm 膠合板。由于儲(chǔ)罐底部受基礎(chǔ)約束作用，所以建模時(shí)將所有自由度全部約束。儲(chǔ)罐外罐混凝土模型如圖 3-2。

度溫C第一澆筑層第三澆筑層第五澆筑層第七澆筑層第九澆筑層第十澆筑層圖 3-3 施工第 40d 的溫度分布Fig3-3 Temperature distribution at 40d
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE972

【參考文獻(xiàn)】

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1 何光宇;;體-桿耦合法在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用[J];水電站設(shè)計(jì);2013年02期

2 程旭東;胡晶晶;徐劍;;大型儲(chǔ)罐地震作用下罐壁抗失穩(wěn)可靠度分析[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

3 胡章貴;;大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制[J];中國(guó)科技信息;2011年08期

4 張士萍;劉加平;孫偉;田倩;;裂縫對(duì)混凝土中介質(zhì)傳輸?shù)挠绊慬J];混凝土;2009年12期

5 李連崇;唐春安;楊天鴻;王大國(guó);;巖石破裂過(guò)程THMD耦合數(shù)值模型研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

6 丁春香;郭宗善;;我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì);2008年05期

7 周創(chuàng)兵;陳益峰;姜清輝;盧文波;;論巖體多場(chǎng)廣義耦合及其工程應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年07期

8 劉巖;;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展綜述[J];混凝土與水泥制品;2008年03期

9 余岳峰;胡建一;章樹(shù)榮;羅永浩;;上海能源系統(tǒng)MARKAL模型與情景分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

10 羅東曉;;液化天然氣汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定[J];煤氣與熱力;2007年09期

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1 崔利富;大型LNG儲(chǔ)罐基礎(chǔ)隔震與晃動(dòng)控制研究[D];大連海事大學(xué);2012年

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1 李建軍;大型LNG儲(chǔ)罐熱—結(jié)構(gòu)耦合有限元分析[D];天津大學(xué);2012年

2 劉琳莉;橋梁大體積混凝土水化熱施工控制研究[D];西南交通大學(xué);2012年

3 陳龍剛;單承重面鋼管混凝土系桿拱橋穩(wěn)定承載力分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2012年

4 孫潔;超聲珩磨摩擦型顫振非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立與分析[D];中北大學(xué);2012年

5 竇思昆;預(yù)應(yīng)力砼屋蓋的溫度應(yīng)力分析[D];湖南大學(xué);2012年

6 謝微;混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力仿真分析中施工過(guò)程模擬[D];華北電力大學(xué);2012年

7 孫敬松;建筑工程質(zhì)量控制理論在工程施工項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

8 陳可;鋼管混凝土拱橋溫度場(chǎng)及徐變效應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

9 楊乾坤;預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響分析[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 劉浪;斜靠式拱橋空間穩(wěn)定性分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：2555401