專利名稱：一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容器的支撐結(jié)構(gòu)，具體涉及一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，屬于物料儲運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地震災(zāi)害是人類遇到的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，近年來，地震活動有更為活躍的趨勢，如2008年中國四川汶川大地震、2010年日本3. 11大地震等，給人民生活帶來了巨大的災(zāi)難。各種燃?xì)?天然氣、石油氣等)的儲罐保障了城市的能源供給和能源安全，是城市生命線的重要組成部分，但在發(fā)生災(zāi)情的時候，這些儲罐往往會成為巨大的安全隱患，儲罐內(nèi)的可燃?xì)怏w或液體極可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)等次生災(zāi)害。因此，對于城市中儲存各類可燃?xì)怏w或液體的儲罐而言，不僅要求其結(jié)構(gòu)在地震過程中有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，而且在地震后也要 能夠快速、經(jīng)濟(jì)地恢復(fù)或修復(fù)，特別是天然氣儲罐，快速地恢復(fù)功能則對于城市的災(zāi)后重建具有重要意義。立式儲罐的結(jié)構(gòu)簡圖見圖1，球罐主體11支撐于由立柱I與拉桿7構(gòu)成的支撐系統(tǒng)上，該拉桿7將相鄰兩立柱I固定連接，而支撐系統(tǒng)固定在混凝土基礎(chǔ)上，對球罐主體11形成水平和垂直方向的約束。這樣的雙向固定支撐系統(tǒng)在地震來臨時就會暴露其致命的弱點(diǎn)由于與地面連接沒有彈性環(huán)節(jié)，地震能量就會充分地傳導(dǎo)給立式儲罐，使支撐系統(tǒng)以至球罐主體11遭到更大破壞，而且增大了災(zāi)后修復(fù)的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其具有耗能作用明顯、方便拆卸更換的優(yōu)點(diǎn)，大幅度減小支撐體系對地震的響應(yīng)，以提高立式儲罐在地震中的安全性和震后的可修復(fù)性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，設(shè)置于立式儲罐的下部且固定安裝于混凝土基礎(chǔ)之上，其特征在于所述減震結(jié)構(gòu)包括支柱、水平約束柱芯、套筒、耗能件、夕卜約束件、底板和拉桿，所述支柱為管狀構(gòu)件，其直立于混凝土基礎(chǔ)上且支撐球罐主體，所述水平約束柱芯直立地埋設(shè)于混凝土基礎(chǔ)中且上部穿入該支柱的管腔中，所述套筒可拆卸地固定套置于支柱外周，所述耗能件的一端與套筒的外壁固定連接，所述外約束件固定連接于耗能件的另一端，所述底板水平地固定連接于外約束件的下端并且通過螺栓固定于所述混凝土基礎(chǔ)上，所述拉桿固定連接相鄰的支柱。所述套筒由兩半圓筒對合通過螺栓連接而成，方便拆裝。所述支柱的外壁上設(shè)置有預(yù)埋件，所述套筒的筒壁上開設(shè)有通孔，該預(yù)埋件穿過通孔并通過螺母將所述套筒固定。所述套筒的兩半圓筒可拆卸地連接于所述拉桿的兩側(cè)。所述耗能件為直立的板件，其上開設(shè)有多個孔洞。
所述孔洞為橢圓形且呈雙列排列。所述支柱下方設(shè)置有橡膠墊片。所述耗能件、外約束件和底板一一組合有多組，并且分布均勻地連接于套筒的周圍。所述支柱、套筒、耗能件、外約束件、底板和拉桿為鋼構(gòu)件。本發(fā)明通過在儲罐支撐的底部設(shè)置強(qiáng)度相對較弱的可更換的變形部件，在保證其水平約束的條件下，放松對支撐的豎向變形約束，使支撐體系在地震過程中應(yīng)力大幅度減小，降低地震的破壞作用，同時使變形集中發(fā)生于可更換部件上，該部件的塑性變形起到了吸收和消耗地震能量的作用，因此在地震后只要快速更換便于拆卸的變形失效的可更換部
件，即可迅速恢復(fù)立式儲罐的正常工作。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I)豎向約束小，使得地震時支撐體系發(fā)生較大的豎向變形，并且控制其集中發(fā)生在儲罐支柱底部的薄弱的可更換部件部位；2)耗能作用明顯，地震時薄弱的可更換部件發(fā)生的塑性變形起到了吸收和消耗地震能量的作用；3)方便拆卸更換，可更換部件通過可拆卸的螺栓與支柱和混凝土基礎(chǔ)連接，地震破壞失效后能夠方便地更換；4)可更換部件在小變形時具有一定的剛度，能夠約束儲罐主體不產(chǎn)生較大的偏離，從而防止整個儲罐結(jié)構(gòu)的傾覆?？傊?，本發(fā)明采取的放松豎向約束的搖擺支撐體系能大幅度減小支撐體系的地震響應(yīng)，提高了立式儲罐在地震中的安全性和改善了震后立式儲罐的可修復(fù)性。


圖I為立式儲罐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的立體示意圖。圖3為本發(fā)明的俯視圖。圖4為圖3的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請結(jié)合參閱圖2、3和4本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，設(shè)置于立式儲罐的下部，并且固定安裝于混凝土基礎(chǔ)9之上，其包括支柱I、水平約束柱芯2、套筒3、耗能件5、外約束件6、底板10、橡膠墊片8和拉桿7。所述支柱I為鋼制管狀構(gòu)件，設(shè)置有多根，其直立于混凝土基礎(chǔ)9上且支撐球罐主體11。所述支柱I的外壁上設(shè)置有預(yù)埋件4。所述支柱I的下方，混凝土基礎(chǔ)9之上設(shè)置有橡膠墊片8，以對支柱I的下落起緩沖作用(見圖4)。參閱圖4，所述水平約束柱芯2直立地埋設(shè)于混凝土基礎(chǔ)9中，其上部穿入支柱I的管腔中，對支柱I構(gòu)成水平約束。所述拉桿7設(shè)有多根，其固定連接相鄰的支柱1，與支柱I構(gòu)成球罐主體11的支撐系統(tǒng)。該拉桿7為鋼制構(gòu)件，一端焊接于支柱I的下部，另一端焊接于相鄰支柱I的上部。所述套筒3為鋼制構(gòu)件，其可拆卸地固定套置于支柱I的外周。本實(shí)施例中，套筒由兩個半圓筒對合連接而成，該兩個半圓筒通過對接螺栓可拆卸地連接于所述拉桿7的兩側(cè)；所述套筒3的筒壁上開設(shè)有通孔，支柱I上的預(yù)埋件4穿過該通孔并通過螺母將所述套筒3固定。所述耗能件5為直立的鋼制板件，用作吸收地震能量的主要部件，其上開設(shè)有多個孔洞51，該多個孔洞51為橢圓形且呈雙列排列，該耗能件5的一端固定焊接于套筒3的外壁。所述外約束件6為鋼制構(gòu)件，其固定焊接于所述耗能件5的另一端。
所述底板10為鋼板件，其水平地固定焊接于外約束件6的下端，并且通過螺栓固定于所述混凝土基礎(chǔ)9上。所述耗能件5、外約束件6和底板10—一組合成多組，并且分布均勻地呈放射性地連接于套筒3的周圍，它們用以限制支柱I的水平位移。本發(fā)明在保證水平約束的條件下，放松了對支撐體系的豎向變形約束，使支撐體系在地震中應(yīng)力大幅度減??；同時所述立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)中，耗能件5是支撐體系最薄弱的環(huán)節(jié)，地震時變形集中發(fā)生于該部件上，起到了耗能作用；地震后只要方便地更換變形失效的可拆卸部件，即可恢復(fù)儲罐11的正常工作。本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于上述的實(shí)施例，凡依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容所做的等效變化及修改，都屬于本發(fā)明專利申請的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，設(shè)置于立式儲罐的下部且固定安裝于混凝土基礎(chǔ)之上，其特征在干所述減震結(jié)構(gòu)包括支柱、水平約束柱芯、套筒、耗能件、外約束件、底板和拉桿，所述支柱為管狀構(gòu)件，其直立于混凝土基礎(chǔ)上且支撐球罐主體，所述水平約束柱芯直立地埋設(shè)于混凝土基礎(chǔ)中且上部穿入該支柱的管腔中，所述套筒可拆卸地固定套置于支柱外周，所述耗能件的一端與套筒的外壁固定連接，所述外約束件固定連接于耗能件的另一端，所述底板水平地固定連接于外約束件的下端并且通過螺栓固定于所述混凝土基礎(chǔ)上，所述拉桿固定連接相鄰的支柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述套筒由兩半圓筒對合通過螺栓連接而成，方便拆裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支柱的外壁上設(shè)置有預(yù)埋件，所述套筒的筒壁上開設(shè)有通孔，該預(yù)埋件穿過通孔并通過螺母將所述套筒固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述套筒的兩半圓筒可拆卸地連接于所述拉桿的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耗能件為直立的板件，其上開設(shè)有多個孔洞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述孔洞為橢圓形且呈雙列排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支柱下方設(shè)置有橡膠墊片。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耗能件、外約束件和底板一一組合有多組，并且分布均勻地連接于套筒的周圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支柱、套筒、耗能件、外約束件、底板和拉桿為鋼構(gòu)件。
全文摘要
一種立式儲罐的基于可更換部件的減震結(jié)構(gòu)，設(shè)置于立式儲罐的下部且固定安裝于混凝土基礎(chǔ)之上，其包括支柱、水平約束柱芯、套筒、耗能件、外約束件、底板和拉桿，其中，支柱為管狀構(gòu)件，其直立于混凝土基礎(chǔ)上且支撐球罐主體，水平約束柱芯直立地埋設(shè)于混凝土基礎(chǔ)中且上部穿入該支柱的管腔中，套筒可拆卸地固定套置于支柱外周，耗能件的一端與套筒的外壁固定連接，外約束件固定連接于耗能件的另一端，底板水平地固定連接于外約束件的下端并且通過螺栓固定于混凝土基礎(chǔ)上，拉桿固定連接相鄰的支柱。本發(fā)明耗能作用明顯、方便拆卸更換，提高了立式儲罐在地震中的安全性和震后的可修復(fù)性，可用于各類儲罐的支撐系統(tǒng)。
文檔編號E02D31/08GK102852165SQ201210359748
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者趙鳴, 劉磊 申請人:趙鳴