● 摘要
随着我国对战略石油储备的日益重视，混凝土储油罐因具有良好的经济性和安全性，必将得到广泛推广和应用。本文主要开展了回填式混凝土单壁储油罐施工期和运行期混凝土温度应力研究，并初步研究了混凝土储油罐在流固耦合作用下的结构动力特性。对于施工期，在考虑混凝土的水化热温升、弹性模量随龄期的改变、气温日变化，以及分层浇筑的基础上，本文对回填式混凝土储油罐大体积混凝土施工过程进行了数值仿真计算，获得了储油罐底板和罐壁的温度场及应力场随时间的变化规律。结果表明：罐壁各浇筑块层间约束应力集中，是温控设计的重点。对于运行期，混凝土储油罐将先后面临充水预压和高温储备原油两个阶段的温度变化，混凝土罐壁将分别承受内拉外压（内部低温水）和内压外拉（内部高温油）两种受力模式，混凝土罐壁将受到不同的考验，本文分别研究了这两种荷载工况下混凝土罐壁的温度应力，进而推荐了合适的试水温度区间及预应力水平。回填式混凝土储油罐，因其抗震安全性能要求超过一般结构，所以还需要了解现有结构设计方案下的动力特性。本文研究了回填式混凝土储油罐注油完成后流固耦合作用下的结构模态，并对比分析了空罐和半罐储油时的模态差异。结果表明：油体晃动对储油罐结构的固有频率和振型改变较大，在设计中应引起重视。