软弱地基上储油罐群的工后沉降可靠性研究

摘要

油罐是油气储运系统中重要的组成部分,其安全关系着经济发展的稳定和人民财产的安全,而罐体破坏的最主要原因是罐体的不均匀沉降。因此,对油罐的工后沉降进行系统深入的分析具有重要的现实意义。本文借助于有限元软件,对软弱地基上的油罐的沉降特性进行了系统深入的研究。本文主要分为四部分:油罐软弱地基的处理方法、油罐基础形式对于工后沉降的影响、储油罐群效应以及油罐工后沉降的可靠性分析。
　　 本文首先讨论了利用充水预压法加固天然地基时,沉降特性以及土中应力的变化规律。并对影响油罐沉降的土性参数、边界条件、加载方式以及荷载大小等因素进行了较为深入的探讨。其次,对油罐群效应进行分析和探讨,研究了充水预压阶段罐群效应对地基沉降的影响,然后,分析了在油罐正常使用阶段,油品的输入输出对于罐体沉降的影响,并提出了减轻罐群效应的建议。第三,对油罐常用的基础形式进行分析,研究了内环墙以及外环墙基础对于油罐地基沉降的作用机理。比较了两种基础形式对于控制油罐沉降的优缺点。分析了环墙高度对于限制油罐工后沉降的作用。第四,分析了近年来运用较多的CFG桩复合地基以及多元复合地基的加固机理,并将其运用到油罐地基的处理中。讨论了CFG桩复合地基的沉降特性以及加固效果,并对各设计参数对沉降的影响进行了分析。对于多元复合地基中,主桩以及次桩的作用效果分别进行了讨论,设计了不同数值试验方案来探讨多元复合地基的最优化设计。最后,分析比较了常用的可靠度计算方法,并选用一次二阶弯矩法对天然地基以及多元复合地基加固的油罐进行可靠度验算,并得出了其失效概率。