大庆石油学院学报
JOURNAL
OF
DAQING
PETROLEUM
INSTITUTE
第
35
卷第
6
期
2011
年
12
月
Vol. 35 No. 6 Dec. 2011
LNG
储罐混凝土外罐竖向预应力筋的张拉顺序
张云峰1.
2
许丽佳1，
2
李
宁1，
2
袁朝庆1，
2
张
音
3
(
1.东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆
163318;
2.
东北石油大学黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实
验室，黑龙江大庆
163318;
3.
大庆油田工程建设有限公司泊建公司，黑龙江大庆
163000
)
摘
要:针对某
50000
m
3
LNG
储罐(液化天然气储罐)外罐竖向预应力筋张拉顺序，根据混凝土和预应力钢绞线的
本构关系，应用
ANSYS
有限元软件，建立
LNG
储罐混凝土外罐和预应力钢绞线有限元模型.通过等效降温法模拟预应
力筋的张拉，实现四点、三点、二点对称张拉模拟实验，在不同张拉方法下得到储罐外罐应力、位移及其变化规律.结果表
1JIi:二点对称张拉应力普遍偏小，应变与三点对称张拉相似且低于囚点对称张拉，二点对称张拉优于其他张拉方式.建议
实际
LNG
储罐设计、施工时采用二点对称张拉竖向预应力筋.
关
键
词
:LNG
储罐;张拉顺序;等效降温法;对称张拉;有限元分析
中图分类号
:TE85
文献标
i
只码
:A
文章编号:
1000
-189
1(
201
1)
06
-
0085
-
04
O
引言
随着世界范围内能源消耗的不断增长，天然气作为一种优质、高效、清洁的能源被广泛应用于各个领
域
.2020
年天然气用量将超越石油，成为世界第一大能源∞.为满足液化天然气储存的需要，缓解国内尤
其是东部沿海地区液化天然气的供应不足，我国在东部沿海地区积极建设和筹备建造液化天然气接收终
端和贮存设施
.LNG
储罐(液化天然气储罐)以其储量大、占地少，而且具有很好的安全性、稳定性和耐久
性等优点，成为国际上主要天然气储存手段
[IJ
在实践方面，
1940
年，俄亥俄天然气公司建立第一座天然气工厂，并建造
3
台
LNG
球形储罐
.1954
年，出现第一台用于液氧的不锈钢双壁绝热平底低温储槽.从
20
世纪
50~80
年代，双壁绝热平底
LNG
储
罐容积不断扩大
:60
年代为C1
~3)X104
m
3
，
70
年代为
(5~10)X104
m
3
，
80
年代已超过
20
X
10
4
旷
[2J
在
理论研究方面，
Rostasy
F
S
等研究得出低温下不同等级的泪凝土和钢筋的强度、弹性模量、线膨胀系数等
参数随温度的变化趋势及其相应的取值【
3J.
J
eon
S
J
等研究预应力
LNG
储罐的各项结构参数对结构受力
性能的影响，得出合理的结构参数取值
[4J
目前，美国、日本、欧盟等已经制定专门的规范和标准
[2.5J
我国
的
LNG
储罐的建造和设计处于起步阶段，尚无大型液化天然气贮罐国家标准，也无自行设计、建造的大
型液化天然气储罐，更未掌握液化天然气核心技术.对
LNG
储罐也缺乏系统的理论分析与研究，特别是
针对外罐预应力张拉工艺方面的研究还很少.对
LNG
储罐的研究也主要集中在罐体的抗震，以及储罐与
储液的固液搞合问题的研究，对预应力外罐的施工研究甚少.因此，对大型预应力
LNG
储罐施工进行分
析与设计是保证施工安全的首要任务.
笔者针对我国预应力
LNG
储罐设计研究及施工领域相对落后的现状，拟对
LNG
储罐外罐进行预应
力后张拉模拟试验，并分析预应力罐体在预应力施加过程中，结构各部分的应力、位移响应，从而得出正确
的张拉顺序，为预应力
LNG
储罐施工技术的改进奠定基础.
1
工程概况
LNG
储罐(见图1)容积为
50000
m
3
，罐体内径为
54.800
m
，外径为
56.
100
m
，壁厚为
0.650
m
，内壁
收稿日期
:2011-05-12;
审稿人:罗
敏;编辑:陆雅玲
基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(1
1541002)
作者简介:张云峰(1
966-)
，男，博士，教授，主要从事结构设计、预应力混凝土结构方面的研究.
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