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LNG储罐球形混凝土穹顶的热应力及裂缝分布
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TE821[石油与天然气工程—油气储运工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛266580, [2]中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610041
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51408609);山东省自然科学基金项目(ZR2012EEL23);中央高校基本科研业务费专项(15CX05004A)
中文摘要:

对于大型LNG储罐,其穹顶因水泥水化热产生较大的热应力,引起混凝土开裂,严重影响储罐的耐久性。以某大型LNG储罐穹顶为研究对象,采用ADINA有限元软什建立精细化的有限元模型,模拟LNG储罐穹顶分段浇筑过程中的早期温度场分布,并将数值计算结果与现场测试结果进行对比;数值分析时考虑了混凝土徐变及龄期效应,对混凝土穹顶的温度场和应力场进行耦合计算,得到穹顶的热应力分布及裂缝开展情况,对穹顶混凝土开裂风险进行评估,进而对参数的敏感性进行分析。结果表明:穹顶内外在混凝土浇筑过程中产生温差较大,导致巨大热应力;第一浇筑带的热应力明显比其他浇筑带大,环向热应力大于经络向热应力,将使穹顶边缘产生沿环向分布的经络向温度裂缝:水泥种类对穹顶热力分析结果有很大的影响。

英文摘要:

During the construction process of large-scale LNG storage tanks, the hydration heat of cement causes a great ther-mal stress to LNG storage tank dome, which leads to concrete cracking and seriously affects the durability of the dome. An improved finite element model for a large-scale LNG storage tank was established using the finite element program ADINA, and the temperature field in tank dome was determined in the process of segmented pouring of concrete, the numerical simu-lation results were compared with the field test results. The temperature field and the structure were coupled by considering concrete creep and age effects, the distributions of thermal stress and crack were determined, and the risks of concrete crack-ing were estimated. Furthermore, the sensitivity of the parameter was analyzed. The results show that a great temperature difference between the inside and the outside of the dome is generated in the process of concrete pouring, which will cause a great thermal stress. The thermal stress of the first pouring is greater than others, the hoop stress is greater than the meridian stress, and it will make the edge of dome produce meridian cracks along the circumferential direction. Types of cement have an important effects on the results of thermal stress.

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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9288