土结相互作用对罐液体系动力特性的影响研究

摘要：

基于拉格朗日方法建立考虑流固耦合效应的模态方程,利用ANSYS软件建立包含土层自由场地、桩基承台场地模型,刚性地基空罐、满罐、以及考虑土结相互作用的空罐和满罐等六个数值模型,得到工程场地的自振频率以及土体对罐体系统动力特性的影响.研究了各种模型自振频率和振型参与系数随阶数的分布情况;结果表明,桩基承台的存在使得场地第一阶振动频率有所增大.罐内液体的晃动频率不受土结相互作用的影响;考虑土结相互作用之后,出现了液体对流晃动频率、土-罐-液整体振动频率和罐液耦联振动频率等低、中、高三个振动频率,且前两阶频率罐液耦联振动频率有所减小,也更为密集;应考虑土结相互作用的影响,否则将会高估罐液耦联振动频率;最后运用子结构理论对考虑土结相互作用引起动力特性变化进行了解释,并给出了动力计算中考虑土结相互作用时罐液体系瑞利阻尼系数的选取建议.研究结论可为考虑土结相互作用储罐的地震响应分析提供参考.

关键词：储罐、模态分析、动力特性、土结相互作用、罐液耦合

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分类号：TU.352

资助基金：国家自然科学基金51408609;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目18CX02081A;山东省高等学校科技计划项目J14LG51

在线出版日期：2018-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：233-239,246