円筒型液体貯槽の地震時非線形挙動の解明

地震期间圆柱形液体储罐非线性行为的阐明

基本信息

批准号：
08650297
负责人：
小林信之
金额：
--
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

従来,定量的に調べられていなかった水平地震動と上下地震動が同時に作用した時の円筒型液体貯槽のロッキング・横すべり連成応答について貯槽の弾性変形を考慮した力学モデルを構築し,その発生メカニズムを解明すること,および,面外剛性面内剛性に比べ圧倒的に小さい浮き屋根の流力弾性応答に関する動的挙動の高精度な応答解析手法の確立することを目的として研究を行った結果,以下の成果を得た.1.貯槽を剛体と見なし,ロッキング・横すべり同時発生を考慮した計算モデルと横すべりのみを考慮した計算モデルを構築した.これらの計算モデルでは,地盤から側板下端が浮き上がることを非線形ばねで,横すべりを非線形減衰係数で記述した.これらの計算モデルの数値シミュレーションプログラムを作成し,貯槽容量,摩擦係数,兵庫県南部地震の地震波を含む種々の地震波などをパラメータとして数値シミュレーションを行い,貯槽の基本的な地震応答特性を調べた.2.その結果,直径/波高さ比の大きい貯槽の方が小さい貯槽より,横すべりしやすいこと,横すべりの道のりが多くなることが明らかになった.また,ロッキング・横すべり同時発生を考慮した計算モデルと横すべりのみが発生する計算モデルの計算結果の比較から,横すべりの道もりが多くなることなど,ロッキングが横すべりに影響をあたえていることが明らかになった.3.浮き屋根式円筒型液体貯槽の地震時浮き屋根挙動について,エネルギー法に基づいて弾性体と流体の相互作用を表し,浮き屋根の自由振動性状を記述する計算精度の高い数学モデルを構築した.この数学モデルをもとに応答計算式を作成し,正弦波による応答計算を実施した.

我们针对水平和垂直地震运动同时作用时圆柱形液体储罐的摇摆和侧滑耦合响应，构建了考虑储罐弹性变形的力学模型，并阐明了过去尚未定量研究的问题我们进行了研究，旨在阐明这个问题，并为浮顶的动态行为建立高精度的响应分析方法，浮顶的面外刚度远小于面内刚度。结果，我们得到以下结果： 1.将储罐视为刚体，构建了考虑摇摆和侧滑同时发生的计算模型和仅考虑侧滑的计算模型。在这些计算模型中，侧板下端的上抬由非线性弹簧描述，侧滑由非线性阻尼系数描述。针对这些计算模型创建了数值模拟程序，对储罐容量、摩擦系数、以及兵库县南部地震的地震情况进行了描述。以波浪等多种地震波为参数进行数值模拟，研究储罐的基本地震响应特征。2、结果表明，直径/波高比大的储罐比直径波高比大的储罐更容易打滑。另外，通过比较考虑摇摆和侧滑同时发生的计算模型和仅发生侧滑的计算模型的计算结果，可以看出侧滑路径的数量增加了。很明显，摇摆会对侧滑产生影响，例如通过增加侧滑路径。 3.关于地震期间浮顶圆柱形液体储罐的浮顶行为，我们研究了基于弹性体的行为。建立了计算精度较高的数学模型来表示顶板与流体之间的相互作用，并基于该数学模型建立了响应计算公式并描述了浮顶的自由振动特性。使用正弦波进行响应计算。