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塔器的地震载荷计算

时间:2022-07-10 来源: 浏览:

塔器的地震载荷计算

原创 CP3 压力容器设计院
压力容器设计院

GB150-151

专注于国标、美标、欧标压力容器设计;致力于特种金属材料的研究;服务于设计人员审批考试。

收录于合集
地震载荷设计规范:
GB/T 50011-2010 《建筑抗震设计规范》
GB/T 50761-2018 《石油化工钢制设备抗震设计标准》
NB/T 47041-2014 《塔式容器》7.5条
NB/T 47042-2014 《卧式容器》7.8条
GB/T 12337-2014 《钢制球形储罐》6.4条
1.地震力的计算方法
a.底部剪力法(动力分析法)
球罐、容器、H/D≤5的裙座自支承塔(单自由度体系)
b.振型分解反应谱法
H/D>5的裙座自支承塔(多自由度体系)水平和垂直地震力
2.塔器、球罐的自振周期计算
等径等厚H/D>5塔基本自振周期
T 1 =90.33H(m 0 H/E t δ t D i 31/2   
T 2 =T1/6  ;   T 3 =T/18
结论:自振周期与H/D成正比,与厚度成反比。
H/D ≤5 塔基本自振周期
T 1 =0.56+0.4H 2 /D×10 -3
3.容器阻尼比
塔器:0.01~0.03(越小计算越保守)
球罐: 0.035
卧式容器 :T1=0.1 重叠:T1=0.15   
阻尼比:0.05
储罐、支腿式容器:0.05
耳座式容器:0.03
4.地震影响系数曲线

曲线按照建筑结构的阻尼比0.05,阻尼调整系数 η 2 =1,曲线下降段的衰减指数γ=0.9,下降斜率调整系数 η 1 =0.02绘制的。

地震影响系数=水平地震静力加速度/重力加速度 (地震加速度系数×0.8)

结论:阻尼比越大,地震影响系数越小。
5. 水平地震力及地震弯矩
基本振型参与系数
η 1k =h k 1.5 Σm i h i 1.5 /Σm i h i 3
任意高度水平地震力 F 1K1 η 1K m k g
任意截面Ⅰ-Ⅰ的基本振型地震弯矩
M E1 Ⅰ-Ⅰ =ΣF 1K (h k -h)
对于等直径、等厚度塔器任意截面Ⅰ-Ⅰ和底截面0-0的基本振型地震弯矩
6. 垂直地震力
设防烈度为8度或9度区的塔器应考虑垂直地震力
垂直地震影响系数最大值α vmax =0.65α max 
塔器当量质量m eq =0.75m 0
底截面垂直地震力 F v 0-0vmax m eq g
任意质量处分配的垂直地震力 F Vi =m i h i F v 0-0 /Σm k h k
任意截面Ⅰ-Ⅰ处的垂直地震力
F v Ⅰ-Ⅰ =ΣF VK (求和)
先计算总垂直地震力,然后沿塔高按倒三角形重新分配各质点,计算截面以上各质点分配的垂直地震力累加起来,即为该截面所承受的垂直地震力。
7.H/D﹥15,且H﹥20m时,还应考虑高阶振型的影响
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