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Calculation of base plate uplift and safety verification of corner joint of unanchored flat-bottom cylindrical shell tanks

无锚固平底圆柱壳罐底板抬升计算及角接安全验证

基本信息

批准号：
20H02101
负责人：
谷口朋代
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02101/
关键词：
バルジングーロッキング相互作用簡易底板浮上り算定式バネ－質点－剛体連成モデルロッキング-バルジング相互作用底板の浮上り高さと範囲浮上り開始に寄与する内容液ロッキング復元機構内容液の回転慣性力角加速度平底円筒貯槽のロッキングの復元機構底板浮上り簡易応答解析

项目摘要

前年度に、研究代表者らは、タンクの浮上り応答に寄与する内容液の有効質量が剛体的に回転した時に生じる回転慣性モーメントが、タンクの浮上りの復元機構の主たる機構であることを明らかにした。そこで今年度は、この機構と従来より知られているバネ－質点系で表される水平地震動に対する並進応答系とを組み合わせたバネ－質点－剛体連成系モデルに、底板の変形状態を解析するモデルを組み合わせて、タンクの底板浮上り高さを時刻歴で解析するプログラムを作成した。その特徴は、底板の変形状態に応じて、タンクの浮上り応答に寄与する内容液の有効質量などを随時更新して、回転応答と並進応答の相互作用を考慮してタンクの底板浮上り高さを時刻歴で解析することである。作成したプログラムの解析精度を検証する為に、1) 三次元FEM動的解析（直径51m、容量6万kLのLNGタンク）による計算結果、2) 浮上り量の計測記録（平成30年北海道胆振東部地震）との比較を行った。更に、内容液の回転慣性力を考慮しない既往の計算手法（例えば、Yuan et al. (2004)やEurocode8など）の計算結果とも比較した。その結果、既往の計算手法よりも提案手法の方が比較的精度よく浮上り量が計算できることを示した。しかし、小型のタンクについては浮上り量がうまく計算できない場合があることや、計算時間が長いといった問題点も見つかり、今後改善する予定である。次に、タンクの浮上り開始に寄与する内容液の存在を振動実験で明らかにし、それを定量化する実験式を作成した。尚、当該内容液がタンクの浮上り応答に及ぼす影響や実験式の精度については、今後の課題である。最後に、平底円筒液体貯槽の地震時底板浮上りに係わる耐震設計基準に示される設計手法の問題点について調査した（例えば、API650 Annex EやEurocode 8、容器構造設計指針）。

Before the annual に representatives, research らは, タンクの float on り応 answer に send and する content liquid の have sharper quality がに back to the planning of a rigid body したに when born じる back planning inertia モーメントが, タンクの float on りの recovery agency の main たる institutions であることを Ming らかにした. そこで our は, この institutions と従 to より know られているバネ - で particle system table される level ground motion にす seaborne る応 leading a department とを group み close わせたバネ - particle - rigid body into モデルに, backplane の - shape state を parsing するモデルを group み close わせて, タンクの bottom float on high りさを moment bearing で parsing するプログラム Youdaoplaceholder0 is made into た. その, 徴は, backplane の - shape state に応じて, タンクの float on り応 answer に send and する content liquid の have sharper quality などを updating して, back to the planning 応 answer と応 leading a のを considering interaction between してタンクの bottom float on high りさを moment bearing で parsing することである. Made したプログラムの analytical precision を検 card するに, 1) three dimensional FEM dynamic analysis (51 m in diameter, capacity 60000 kL の LNG タンク) による calculation results, 2) floating on のり quantity measuring record, pp.47-53 30 years of Hokkaido bile vibration eastern earthquake との is line をった. More に, liquid content の back planning inertia force を consider しない always の method (example えば, Yuan et al. (2004) や Eurocode8 など) の results とも compare した. その results, always の method よりも proposal technique の party が comparison precision よくがり quantity calculation on floating できることを shown した. しかし, small のタンクについてはり quantity on floating がうまく computing できない occasions があることや, long computing time がいといった problem point も see つかり, future improvement する designated である. に, タンクの floating り began に send する content liquid の is を vibration be 験で Ming らかにし, それを quantitative する be 験 type を made した. Still, when the content liquid がタ <e:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> に and ぼす float up, it will affect the や experimental <s:1> accuracy にであるててててである and future <s:1> topics である. Finally に, flat has drifted back towards ¥ tube liquid storage tank の on the floor when the earthquake float りに department わる seismic design benchmark に shown される design gimmick の problem point について survey した (example えば, API650 Annex E や Eurocode 8 Pointers), vessel structure design.