大型LNG儲罐的可靠度分析.pdf

1、當(dāng)今能源危機(jī)和環(huán)境污染的問題越來越嚴(yán)重,液化天然氣作為一種清潔、高效的能源愈來愈受到全球各國的關(guān)注。用于儲存液化天然氣的儲罐,尤其是大型儲罐,也逐漸在沿海城市建立。由于液體天然氣容易燃燒和爆炸,一旦儲罐發(fā)生破壞很可能引起較大的災(zāi)害,從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員的喪亡。再者,儲罐的抗震設(shè)計現(xiàn)依然采用安全系數(shù)法,而這種考慮方法未能反映由于材料、作用的隨機(jī)性而對儲罐產(chǎn)生的影響,因此,運(yùn)用概率方法對儲罐在地震作用下的可靠性分析,能夠?yàn)楦玫剡M(jìn)

2、行儲罐的抗震設(shè)計提供依據(jù)。
　　可靠度基本概念是結(jié)構(gòu)可靠性分析的基礎(chǔ),本文首先對其進(jìn)行介紹,并對結(jié)構(gòu)體系可靠性分析中的結(jié)構(gòu)體系的簡化、失效路徑的搜索以及體系可靠指標(biāo)的算法進(jìn)行了介紹,然后利用軟件ANSYS中的可靠度分析模塊(PDS)建立儲罐的有限元模型,并采用響應(yīng)面法對儲罐在地震作用下的體系可靠度進(jìn)行了分析。文中主要考慮了儲罐在地震作用下的罐壁的破壞問題,認(rèn)為儲罐體系的破壞是由罐壁頂部的強(qiáng)度破壞和罐壁底部的強(qiáng)度破壞兩種主要失效模式

3、所組成的串聯(lián)系統(tǒng),并將每種失效模式視為由多個并聯(lián)單元逐步失效而最終形成的。在進(jìn)行儲罐的可靠度分析時,首先根據(jù)響應(yīng)面法擬合出不同失效單元的失效功能函數(shù),并用由MATLAB優(yōu)化算法中的幾何法對其可靠指標(biāo)和失效概率進(jìn)行求解;然后通過ANSYS中單元的生死技術(shù)殺死失效單元使應(yīng)力重新分布,尋找后續(xù)失效單元,從而搜尋出不同的失效路徑,并根據(jù)等效線性求交法逐步求得兩相繼失效單元的等效可靠指標(biāo),進(jìn)而求得整個失效模式的可靠指標(biāo);最后確定結(jié)構(gòu)不同失效模式中