20,2,计算要点20 2。2,阻尼比的取值依据,同本规范第19、2 2条的条文说明.20。2、3 目前 国内外的有关标准中均把球罐的整体结构简化为单质点体系来考虑.视球壳为刚体。质量集中在球壳中心 其构架的刚度以侧移刚度为主.忽略基础的影响、以此为动力分析模型得到球罐的基本自振周期公式为 其中K是球罐支撑结构的侧移刚度.是由构架的弯曲刚度K1和剪切刚度K2合成的,即,侧移刚度的计算公式与目前国内的有关标准相比有所不同。这里是采用了日本,高压瓦斯设备抗震设计标准,中的计算方法 该方法是根据结构力学中的位移法推导出来的,结构分析计算模型见图20.2、3、1,在推导过程中的基本假设如下,1.球壳为刚体。2。支柱的上端为固接、3,支柱的底端为铰接.4,支撑的两端为铰接 5,考虑支柱,拉杆的伸缩和弯曲.6,基础为刚体。根据基本假设条件可知.式,9 的推导是合理且偏于安全的 此式在推导过程中不仅考虑了构架的剪切影响和弯曲影响.同时还考虑了拉杆位置的变化和直径变化的影响,拉杆直径的变化直接影响构架的侧移刚度、考虑这一点是至关重要的,结构变形示意见图8、图8,结构变形示意,另外,球罐通常用于储存石油气.煤气和氨气等液化气体,根据G,W,Housner理论,液体在地震中可分为两个部分。一部分是固定在罐壁上与罐体做一致运动 称为固定液体、另一部分是独立做长周期自由晃动、称为自由液体。地震时.主要是固定罐壁上的这部分液体参与结构的整体震动。因此.在本条中引入了有效质量这一概念 结构的模拟质点体系见图9,图中m1为金属球壳质量.图9,自由液体质量和固定液体质量示意。在图9中,自由液体质量mf和固定液体质量m2分别按下列公式计算,mf。1,φ.mL 10,m2、φ,mL。11、由式,11 可知 储液参与整体结构震动的有效质量等于球罐储液总质量mL与储液有效率系数φ的乘积。而储液有效率系数φ是根据球罐中液体充满程度.按本章中给出的图20.2.3,2查取、20。2、5、对球罐基础结构构件进行截面抗震验算时。其地震作用标准值效应和其他荷载效应进行组合.需按本规范第5。4节的规定采用,