การวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างถังเก็บน้ำมันดิบภายใต้ข้อกำหนดการออกแบบต้านทานแผ่นดินไหว

การออกแบบต้านทานแผ่นดินไหวของถังเก็บน้ำมันดิบต้องเป็นไปตามมาตรฐานคู่ GB/T 50761-2018 และ API 650 โดยใช้แนวคิดโครงสร้าง "ยอดอ่อน-ผนังแข็งแรง-ฐานยืดหยุ่น" ยอดถังใช้การออกแบบโดมรูปครึ่งวงกลม (รัศมีความโค้ง 1:0.8~1.2) ซึ่งยอมให้มีการเคลื่อนที่ยืดหยุ่น ±15° ผนังถังใช้กระบอกสูบแบบหน้าตัดแปรผัน (ความหนาของผนังลดลงแบบไล่ระดับจาก 30 มม. ถึง 8 มม.) อัตราการทับซ้อนของรอยเชื่อมตามแนววงกลม ≤25% การออกแบบฐานรากนำเสนอค่าสัมประสิทธิ์การยึด ( ≥0.785) และค่าสัมประสิทธิ์การยกตัว เพื่อต้านทานความไม่เสถียรของการกดตามแนวแกนและการพลิกคว่ำโดยรวมภายใต้การกระทำของแผ่นดินไหว

การวิเคราะห์ความแข็งแรงมุ่งเน้นไปที่สามด้าน: 1) การตรวจสอบการต้านทานแผ่นดินไหวใช้การป้องกันหลายระดับ ความเค้นอัดตามแนวแกนของผนังถังวงล่างสุดต้องเป็นไปตาม σ≤0.9fy (fy คือความแข็งแรงครากของวัสดุ); 2) การคำนวณความสูงของคลื่นกระเพื่อมพิจารณารูปร่างของถังและลักษณะสเปกตรัมของแผ่นดินไหว เพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกของพื้นผิวของเหลวที่ทำให้หลังคาลอยตัวล้มเหลว 3) โหนดสำคัญใช้การจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อตรวจสอบความเสถียรต่อการโก่งเดาะของวงแหวนต้านลม (ระยะห่าง ≤3 ม.) และวงแหวนเสริมความแข็งแรงภายใต้แผ่นดินไหวที่รุนแรง

ในโครงการจริง พื้นที่ถังเก็บชายฝั่งแห่งหนึ่งประสบความสำเร็จในการต้านทานแผ่นดินไหวขนาด 7 โดยการปรับปรุงการออกแบบต้านทานแผ่นดินไหว การเคลื่อนที่สูงสุดของตัวถังถูกควบคุมให้อยู่ภายใน 0.15D (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของถัง) เมื่อเทียบกับแผนแบบดั้งเดิม ลดปริมาณการใช้เหล็ก 12% และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการต้านทานแผ่นดินไหวของ API 650 และ GB 50341 อย่างครอบคลุม และยืดอายุการใช้งานเป็น 30 ปี