全 容式 LNG储罐混凝 土外罐是 由圆形 底板 、 圆柱形罐壁和穹形罐顶组成 的超静定结构 ．在正常 操作状态下 ．由于内部蒸汽压力 的作用 ．罐顶和罐 壁都处于轴心受拉状态 由于混凝土的受拉性能很 差 ．若 用 它来 抵抗 轴心 拉力 的作 用 ．则混 凝 土截 面 厚度会很大 ．非常不经济。为了确保混凝土外罐的 造价经济 、受力合理 ，有必要对混凝土外罐施加预 应力 ．以此来提高混凝土外罐的受力性能．这也是 国 外 的 LNG储 罐 设 计 规 范 BS7777—3—1993、 EN 14620—3—2006推 荐 的技术 方案[ 本 文 通 过 对 全 容 式 LNG储 罐 混 凝 土 外 罐 在 起 控制作用的荷载作用下的受力特性分析 ．结合规范 要求 ．对预应力方案的计算要点进行 了分析 ．并 以 l6万 m3LNG储罐为例，给出了详细的计算过程 。 1 混凝 土外 罐的 受 力特性 全 容 式 LNG储 罐混 凝 土 外 罐 的罐 顶 是 穹 形 结 构 ．也 即是球 冠 作用 于罐 顶上 表 面 的恒 、活荷 载 属 于外 压 荷载 ．它 们使 罐顶 截 面受压 ：罐 顶混 凝 土 自重是 均 布荷 载 ．也属 于外 压荷 载 ．它使 混凝 土 截 面轴心受压 ：作用于罐顶内表面的操作工况蒸汽压 力或气压试验压力都属于内压荷载 ．它们使罐顶截 面轴心受拉。在上述荷载的组合作用下 ，罐顶混凝 土截面应受压或可控性受拉 ．即强度计算时 ．通过 普通配筋能满足强度承载力要求 正常使用时这些 普通配筋可满足抗裂缝要求 ．故罐顶可不施加预应 力 。即仅采 用钢 筋混 凝土结 构 即可 全容式 LNG储罐混凝土外罐 的罐壁是圆柱形 结构。罐顶结构 自重及其外表面恒 、活荷载使罐壁 竖 向轴 心受 压 、环 向轴心 受拉 ：操作 工况 蒸汽 压力 或气压试验压力使罐壁竖向和环向都轴心受拉 ：内 罐泄漏后 的液体对罐壁 的静水压力使罐壁竖 向受 弯 、环向轴心受拉：罐壁内外表面的温度效应使罐 壁竖 向和环 向都受弯 。在上述荷载的组合作用下 ． 罐壁的竖向和环 向都会产生很大的拉力 ．这些力若 完 全 由混 凝 土 自身 来 抵抗 ．则 截 面尺 寸 会非 常 大 ． 故 可在 罐壁 的竖 向和 环 向设 置 预应力 来平 衡拉 力作 用 ．以减小 截面 尺寸 全容 式 LNG储 罐混凝土外罐 的底 板为 圆形 ． 可直接坐落在地基或桩基上 。在组合荷载作用下 ． 混凝土截面处于压弯或拉弯受力状态 ．可通过配置 普通钢筋来满足强度和正常使用 的要求 。即可不施 加 预应力 。 2 预 应 力方案 计算 要点 2．1 罐 壁 的竖 向预 应 力计 算 罐 壁竖 向预应 力 的计算 应考 虑下 列荷 载 ： f1)内部蒸汽设计压力 29kPa作用 于罐顶 时 在罐壁顶部产生的竖向拉力 (2)罐 顶 自重 、钢结 构 网壳 自重 、 吊顶 自重 、 吊顶保 温材 料 自重 、罐顶上 部结 构 自重 和罐顶 管道 设备 自重在罐壁产生的竖向压力 (3)罐壁的液密性要求所需的 1MPa残余压应

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