本實用新型涉及隔震減震技術領域,尤其涉及一種涉及重大生命線工程隔震的儲罐防晃減震裝置。
背景技術:
眾所周知,地震的破壞力極強,一次大的破壞性地震,如果發(fā)生在人口稠密、經濟發(fā)達的地區(qū)或城市,在幾十秒、甚至幾秒鐘內就會使成千上萬的人在地震中喪生,成百上千幢建(構)筑物淪為廢墟,給人類造成巨大的災難。而作為生命線工程的特大型LNG儲罐,由于貯罐本身面對地震是非常脆弱的,地震不僅導致其使用功能的喪失,其爆炸、火災及環(huán)境污染更會引發(fā)災難性的后果,這些貯罐所導致的損失將遠遠超過儲罐本身和儲液本身的經濟價值。
在大型LNG儲罐的底部設置橡膠隔震支座,可以起到較好的降低地震作用,起到保護上部設備的安全。但大型LNG儲罐隔震與傳統(tǒng)隔震建筑物不同,前者為剛體與液體的混合體,而后者為單一的剛體,前者的隔震更復雜。前者在遭受地震時,會引起液體的晃動,特別是采用隔震之后的大型LNG儲罐,周期會更長,而液面晃動也為長周期,雖然隔震可以減輕上部整體的地震作用,但由于液面晃動周期和整體隔震周期都為長周期,兩者由于太接近,會使液面晃動加劇,為了使整體隔震減輕地震作用的同時不使桶內液面晃動加大,需要在桶內采用一種特殊的減震裝置來減少液面的晃動。
技術實現要素:
本實用新型針對現有技術中的不足提供一種在大型LNG儲罐結構的筒體里面具有減輕液面晃動、具有較大耗能功能的儲罐防晃減震裝置,該裝置豎向不承擔豎向荷載,發(fā)生液面晃動時能提供較大的阻尼力,該裝置在經歷較大地震后如出現損壞,可以方便拆除和更換。
本實用新型通過以下技術方案實現該目的:
一種儲罐防晃減震裝置,包括頂部開口的儲罐罐體,在所述儲罐罐體的內部分別設置有減晃阻尼橡膠及記憶阻尼裝置,所述減晃阻尼橡膠與儲罐罐體的形狀匹配且外周與儲罐罐體的內壁粘接,將儲罐罐體分為上下兩個腔體,所述減晃阻尼橡膠開設有若干用于液體通過的通孔,所述記憶阻尼裝置設置在儲罐罐體的開口位置,包括頂部橡膠以及緊貼設置在該頂部橡膠外側的記憶合金,所述頂部橡膠的外周與儲罐罐體的內壁粘接,所述記憶合金的端部通過螺栓與儲罐罐體的罐壁連接。
作為優(yōu)選的,所述減晃阻尼橡膠設置在儲罐罐體的中部高度位置。
進一步的,還包括設置在儲罐罐體開口處的頂部加強環(huán)梁,所述頂部加強環(huán)梁環(huán)繞緊固在儲罐罐體的外壁。
其中,所述記憶合金的端部穿過儲罐罐體的罐壁與頂部加強環(huán)梁,通過端頭螺栓連接。
更進一步的,所述儲罐罐體的底部設置有儲罐底座。
作為優(yōu)選的,所述儲罐罐體呈圓形、方形或正多邊形。
相對于現有技術,本實用新型的有益效果為:
1、本實用新型的減晃阻尼橡膠為高阻尼橡膠,在罐體內部的液面晃動時一方面可以產生回復拉力,另一方面通過高阻尼橡膠的阻尼性能,在發(fā)生變形時可以產生一定的阻尼耗能功能,兩方面的特性可以減輕液面的晃動。
2、該裝置中記憶阻尼裝置包括記憶合金和高阻尼橡膠,在液面發(fā)生晃動時,由于其超彈性功能,在提供變形后的回復力的同時,提供滯回耗能功能,進一步減小罐體內部液面的晃動。
3、該裝置中減晃阻尼橡膠與頂部橡膠均與罐體內壁粘接,記憶合金采用端頭螺栓與罐體相連,安裝、拆卸方便。
4、該裝置簡單明了,易制作,安裝及拆卸方便,成本低。
附圖說明
圖1為本實用新型的儲罐防晃減震裝置的結構示意圖。
圖2為本實用新型的儲罐防晃減震裝置的內部結構示意圖。
圖中:1-儲罐罐體,2-減晃阻尼橡膠,21-通孔,3-記憶阻尼裝置,31-頂部橡膠,32-記憶合金,4-螺栓,5-頂部加強環(huán)梁,6-儲罐底座。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細描述。
實施例1。
如圖1-2所示,本實施例提供一種儲罐防晃減震裝置,包括頂部開口的儲罐罐體1,在所述儲罐罐體1的內部分別設置有減晃阻尼橡膠2及記憶阻尼裝置3,所述減晃阻尼橡膠2與儲罐罐體1的形狀匹配且外周與儲罐罐體1的內壁粘接,將儲罐罐體1分為上下兩個腔體,所述減晃阻尼橡膠2開設有若干用于液體通過的通孔21,所述記憶阻尼裝置3設置在儲罐罐體1的開口位置,包括頂部橡膠31以及緊貼設置在該頂部橡膠31外側的記憶合金32,所述頂部橡膠31的外周與儲罐罐體1的內壁粘接,所述記憶合金32的端部通過螺栓4與儲罐罐體1的罐壁連接。
作為優(yōu)選的,所述減晃阻尼橡膠2設置在儲罐罐體1的中部高度位置。
進一步的,還包括設置在儲罐罐體1開口處的頂部加強環(huán)梁5,所述頂部加強環(huán)梁5環(huán)繞緊固在儲罐罐體1的外壁。所述頂部加強環(huán)梁5一方面可以顯著提高出罐罐體頂部開口處的結構強度,防止在地震過程中因為內部液體的晃動而導致的出罐罐體損壞,另一方面所述記憶合金32的端部穿過儲罐罐體1的罐壁與頂部加強環(huán)梁5,通過端頭螺栓4連接,進一步提高了記憶阻尼裝置3的連接牢固性。
更進一步的,所述儲罐罐體1的底部設置有儲罐底座6。所述儲罐底座6的面積大于儲罐罐底的面積,進一步提高其穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選的,所述儲罐罐體1呈圓形、方形或正多邊形,或者其它可行的任意形狀,儲罐底座6、儲罐罐體1及頂部加強環(huán)梁5不僅限于鋼材,也可以是銅、鋁型材等其他剛性材料。
當儲罐結構遇到地震或較大風載作用時,罐體內部液體帶動中部的減晃阻尼橡膠2和頂部橡膠31發(fā)生張拉變形,兩部分的橡膠產生張拉回復力,同時因橡膠為高阻尼橡膠,發(fā)生變形的同時產生阻尼耗能功能,減輕罐體內部液體晃動;頂部橡膠31發(fā)生張拉變形帶動上部緊鄰的記憶合金32,因記憶合金32具有超彈性功能,發(fā)生變形的同時產生超彈性回復力和滯回耗能功能,進一步減小罐體內部內液體的晃動。如該裝置在大地震中發(fā)生損壞,拆除記憶阻尼裝置3兩端的螺栓4,移除損壞的記憶合金32,同時拆除頂部橡膠31,將罐體內部液體輸出,拆除中間高度的減晃阻尼橡膠2,重新將新的減晃阻尼橡膠2與罐體內壁粘接上,灌注液體進入罐體,待灌滿后,將頂部橡膠31粘接在罐體內壁上,插入端部銷釘,將記憶合金32連接上,可以重新為減輕筒內液體的晃動發(fā)揮功能。
具體實施時,先將儲罐底座6與儲罐罐體1進行焊接,形成可以儲藏液體的罐體,再將頂部加強環(huán)梁5與儲罐罐體1在頂部焊接,減晃阻尼橡膠2粘接固定在儲罐罐體1內部中間高度部位,在儲罐罐體1中注入需要儲藏的液體,待液體灌注到一定高度后,將頂部橡膠31與儲罐罐體1在液體頂部一定高度處與之粘接,形成具有兩道阻尼橡膠、帶儲藏液體的罐體,最后將端頭螺栓4穿過頂部加強環(huán)梁5及儲罐罐體1的罐壁,將緊貼頂部橡膠31外側設置的記憶合金32通過在一條直線上的端頭螺栓4連成記憶阻尼裝置3。
當儲罐結構遭受較大風荷載或地震時,隔震裝置的上部罐體將發(fā)生較大的水平運動,而隔震結構的周期因與儲罐罐體1內部的液體同為長周期,此時會激勵罐體內部儲藏的液體發(fā)生較大的晃動,液體的晃動將帶動儲罐罐體1內部的減晃阻尼橡膠2和頂部橡膠31發(fā)生張拉變形,而減晃阻尼橡膠2和頂部橡膠31均為具有高阻尼特性的橡膠,在高阻尼橡膠張拉變形時,不僅可以提供讓液體降低液面晃動程度的回復力,同時其阻尼性能也發(fā)揮出來,起到耗能能量的作用,降低儲藏液體的晃動程度;當頂部橡膠31在液體晃動的情況下,其將會被頂得凸出,此時緊貼其外側設置的記憶合金32兩端由于被端頭螺栓4固定在罐壁上而被拉長,記憶合金32將發(fā)揮其超彈性的功能,即形成耗能功能的滯回圈,發(fā)揮其阻尼耗能特性,進一步減少筒體內部儲藏液體的晃動程度。
所屬領域的普通技術人員應當理解:以上任何實施例的討論僅為示例性的,并非旨在暗示本公開的范圍(包括權利要求)被限于這些例子;在本實用新型的思路下,以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合,并存在如上所述的本實用新型的不同方面的許多其它變化,為了簡明它們沒有在細節(jié)中提供。因此,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何省略、修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。