تحليل قوة هيكل صهاريج تخزين النفط الخام بموجب كود التصميم الزلزالي

يتطلب التصميم الزلزالي لصهاريج تخزين النفط الخام الامتثال لكل من معياري GB/T 50761-2018 و API 650، واعتماد مفهوم الهيكل "سقف ضعيف - جدار قوي - قاعدة مرنة". يعتمد السقف تصميم قبة كروية (نصف قطر الانحناء 1:0.8~1.2)، مما يسمح بإزاحة مرنة تبلغ ±15 درجة؛ يعتمد الجدار أسطوانة ذات مقطع عرضي متغير (سمك الجدار يقل تدريجيًا من 30 مم إلى 8 مم)، ونسبة تداخل اللحام المحيطي ≤25%. يقدم تصميم الأساس معامل تثبيت (≥0.785) ومعامل رفع لمقاومة عدم استقرار الضغط المحوري والانقلاب الكلي تحت تأثير الزلازل.

يركز تحليل القوة على ثلاثة جوانب: 1) يعتمد التحقق من مقاومة الزلازل على مستويات حماية متعددة، ويجب أن يفي إجهاد الضغط المحوري لجدار الخزان في الدائرة السفلية بـ σ≤0.9fy (حيث fy هي قوة خضوع المادة)؛ 2) يأخذ حساب ارتفاع الموجة المتذبذبة في الاعتبار شكل الخزان وخصائص طيف الزلازل لتجنب فشل السقف العائم الناتج عن تأثير سطح السائل؛ 3) تعتمد العقد الرئيسية على محاكاة العناصر المحدودة للتحقق من استقرار الانبعاج لحلقة مقاومة الرياح (تباعد ≤3 أمتار) وحلقة التقوية تحت الزلازل النادرة.

في المشاريع الهندسية الفعلية، تمكنت منطقة صهاريج ساحلية من مقاومة زلزال بقوة 7 درجات بنجاح من خلال تحسين التصميم الزلزالي، مع التحكم في أقصى إزاحة للخزان في حدود 0.15D (حيث D هو قطر الخزان). بالمقارنة مع الحلول التقليدية، تم تقليل كمية الفولاذ المستخدمة بنسبة 12%، وتم استيفاء متطلبات الأداء الزلزالي لمعياري API 650 و GB 50341 بشكل شامل، وتم تمديد عمر الخدمة إلى 30 عامًا.