CN113931215A - 一种大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置 - Google Patents
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Abstract
一种大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，混凝土下环梁置于地面，在混凝土下环梁的底部设有砂垫层，在混凝土下环梁的顶部均匀设有下滚动环梁槽体，在混凝土下环梁的顶部对应的设有混凝土上环梁，在混凝土上环梁的下部设有上滚动环梁槽体，在下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体之间设有钢球，混凝土下环梁和混凝土上环梁对应设置。本发明可提高装置的稳定性，增加装置的减震耗能能力，降低隔震装置的造价；结构简单，便于取材，安装施工简单，造价低廉；竖向承压能力强，隔震效果好，具有瞬时复位功能，既能起到支撑上部结构的目的，又能起到隔离地震向上部结构输入的目的，降低破坏性地震对大型立式储罐的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工领域，尤其是石油储罐复合隔震基础装置。
背景技术
立式储罐是石油化工行业极为重要的工业设备，随着我国能源储备计划提质升级，储罐结构形式朝着大型、浮放、薄壁等方向发展。保障石油化工工业中重要的设施设备，尤其储罐结构在正常生产或遭遇突发灾害(例如地震灾害) 时的安全性是石油化工工业及其储运体系持续、稳定、安全的发展的前提。储罐结构是石油化工领域使用最为广泛的存储设备，也是石油化工各个生产环节中最具重大安全事故威胁的结构之一。国内外的破坏性地震震害调查显示，强烈地震会对石油化工系统中储罐等重要设置设备造成巨大破坏，石油储罐由于存储易燃易爆介质，一旦发生强烈地震会发生“象足”破坏、菱形屈曲、焊缝断裂以及地基沉降等严重地震灾害，从而造成环境污染以及火灾等严重的次生灾害，人民生命财产和国民经济受到严重损失。我国地处环太平洋地震带，境内大小地震频发，突发且强烈的地震灾害对石化油化工工业稳定、安全的发展构成了严重威胁，因此探究如何提高石油化工工业及其储运体系中储罐结构的结构安全性以及提高其抵御地震灾害的能力具有重要的现实意义和经济价值。鉴于此，大型储罐的抗、减震问题是亟需解决的突出问题，现阶段国内外研究者针对此问题取得了一定的研究成果。Jadhav M B和Jangid R S将弹性橡胶支座及滑移系统作为储液罐的隔震系统，给出隔震系统模型，对其进行地震响应分析。Shekari研究了长周期地震动作用下隔震储罐的动响应，得出影响隔震效果的主要因素是隔震层刚度。Sonia对双变量摩擦摆隔震进行了研究，得出摩擦摆表面的曲率半径和摩擦系数对隔震效果有影响。在实际工程中，立式储罐的基础构造多采用环墙基础，适用性很难满足，稳定性差，隔震效果差。
发明内容
本发明目的是提供一种可提高稳定性，增加减震耗能能力，降低隔震，结构简单，便于取材，安装施工简单，造价低廉，竖向承压能力强，隔震效果好，具有瞬时复位功能，在发生破坏性地震时，可避免损坏大型立式石油储罐的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置。
本发明主要包括混凝土下环梁、砂垫层、下滚动环梁槽体、混凝土上环梁、上滚动环梁槽体、钢球、隔震垫层和软钢阻尼器。
其中，混凝土下环梁置于地面，在混凝土下环梁的底部设有砂垫层，在混凝土下环梁的顶部均匀设有若干下滚动环梁槽体。在混凝土下环梁的顶部对应的设有混凝土上环梁，在混凝土上环梁的下部设有若干上滚动环梁槽体，在下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体之间设有若干钢球。混凝土下环梁和混凝土上环梁对应设置，在混凝土下环梁和混凝土上环梁之间填入隔震垫层，隔震垫层具有弹性剪切变形的特性。下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体的外侧设有一圈软钢阻尼器。
优选地，下滚动环梁槽体为上开口的槽型结构。
优选地，上滚动环梁槽体为下开口的槽型结构。
优选地，上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体为弧形凹槽，且上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体的曲率相同。
优选地，下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体为钢制。
优选地，上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体之间的钢球直径相同。
优选地，隔震垫层可由若干橡胶粒组成。
本发明在使用时，在大型立式储罐的底部建造该基础装置，当发生地震时，该基础装置可以有效的降低地震对于大型立式储罐的作用。当地震发生时，该大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置可以滚动环梁槽体、软钢阻尼器和具有弹性剪切变形的隔震垫层耗散地震能量，通过并且起到限位和复位的作用。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)提高装置的稳定性，增加装置的减震耗能能力，降低隔震装置的造价；
(2)结构简单，便于取材，安装施工简单，造价低廉；
(3)竖向承压能力强，隔震效果好，具有瞬时复位功能，既能起到支撑上部结构的目的，又能起到隔离地震向上部结构输入的目的，降低破坏性地震对大型立式储罐的损坏。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的剖面图；
图中，1-大型立式储罐、2-混凝土上环梁、3-混凝土下环梁、4-软钢阻尼器、 5-隔震垫层、6-钢球、7-上滚动环梁槽体、8-下滚动环梁槽体、9-砂垫层。
具体实施方式
实施例1
在图1至图2所示的本发明的示意简图中，混凝土下环梁3置于地面，在混凝土下环梁的底部设有砂垫层9，在混凝土下环梁的顶部均匀设有八个下滚动环梁槽体8，下滚动环梁槽体为上开口的槽型结构。在混凝土下环梁的顶部对应的设有混凝土上环梁2，在混凝土上环梁的下部设有八个上滚动环梁槽体7，上滚动环梁槽体为下开口的槽型结构，上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体为弧形凹槽，且上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体的曲率相同。在下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体之间设有八个钢球6，上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体之间的钢球直径相同。混凝土下环梁和混凝土上环梁对应设置，在混凝土下环梁和混凝土上环梁之间填入若干橡胶粒5，橡胶粒具有弹性剪切变形的特性。下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体为钢制，下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体的外侧设有一圈软钢阻尼器4。
具体使用时，基础在大型立式储罐1竖向荷载作用下，当地震发生时，具有弹性剪切变形的隔震垫层产生侧向变形和振动，具有滚动效应的环梁产生侧向位移变形，为基础提供回复刚度，由于侧向位移作用，软钢会产生变形达到耗能作用，弹性变形垫层产生剪切变形提供隔震效应，三者联合够成复合隔震与耗能减震基础。
Claims (7)
1.一种大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，主要包括混凝土下环梁、砂垫层、下滚动环梁槽体、混凝土上环梁、上滚动环梁槽体、钢球、隔震垫层和软钢阻尼器，其特征在于：混凝土下环梁置于地面，在混凝土下环梁的底部设有砂垫层，在混凝土下环梁的顶部均匀设有下滚动环梁槽体，在混凝土下环梁的顶部对应的设有混凝土上环梁，在混凝土上环梁的下部设有上滚动环梁槽体，在下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体之间设有钢球，混凝土下环梁和混凝土上环梁对应设置，在混凝土下环梁和混凝土上环梁之间填入隔震垫层，下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体的外侧设有一圈软钢阻尼器。
2.根据权利要求1所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：下滚动环梁槽体为上开口的槽型结构。
3.根据权利要求1所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：上滚动环梁槽体为下开口的槽型结构。
4.根据权利要求2或3所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体为弧形凹槽，且上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体的曲率相同。
5.根据权利要求1所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：下滚动环梁槽体和上滚动环梁槽体为钢制。
6.根据权利要求1所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：上滚动环梁槽体和下滚动环梁槽体之间的钢球直径相同。
7.根据权利要求1所述的大型立式石油储罐复合隔震耗能基础装置，其特征在于：隔震垫层由橡胶粒组成。
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Country Status (1)
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2021
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