[实用新型]大型正多边形LNG混凝土储罐

说明书

本实用新型提供了一种大型正多边形LNG混凝土储罐，包含设置于承台上的罐体，在罐体内侧及承台顶部还设有隔热层；所述罐体横截面为正多边形结构；罐体内还包含若干梁柱/剪力墙与内框架梁；各梁柱/剪力墙分别在正多边形结构的最大内径方向、最小内径方向沿一字均匀排列分布；在任一个梁柱/剪力墙上，沿其高度均匀分布有若干内框架梁，所述内框架梁与相邻梁柱/剪力墙固定连接，以及梁柱/剪力墙与罐体外壁之间；在任一梁柱/剪力墙上，沿其高度方向均匀排列分布有若干内框架梁。本实用新型的有益效果在于：提高了LNG罐体的土地利用率，提高了结构抗侧移刚度及抗扭刚度，提高了罐体的安全性及适用性，提高了建造效率。

技术领域

本实用新型涉及LNG储存结构，具体涉及大型正多边形LNG混凝土储罐。

背景技术

大型液化天然气(LNG)储罐主要有三种类型：单容式、双容式、全容式，均为圆柱形薄壁穹顶结构，除全容式为钢筋混凝土顶壳外，单容式及双容式均为钢结构屋顶。圆柱形LNG储罐筒壁较高，与其空间尺度相比，相当于薄壁构件，筒壁中间无支撑，水平抗侧移能力较弱，平面外受力筒体变形大，水平力作用下储罐局部刚度较弱。在地震过程中容易发生位移及局部变形。圆柱形结构施工难度大，施工技术、施工精度及控制要求很高。由于设计约定及大跨度穹顶对自重的控制，局部钢结构或混凝土板较薄，抗爆能力不足，当遇到常规武器袭击时安全无法保障，存在明显安全隐患。若要将罐体局部结构抗爆能力提高到与罐壁相同的水平，则建造成本将大幅度提高、效费比低下，圆形穹顶为大跨度薄板结构，单一罐体大型化存在效费比瓶颈。也有采用矩形的或其他形状(LNG)储罐，比如，我公司于2012月10日17申请并授权的中国实用新型专利2012103929114的一种新型矩形罐体，其抗侧移变形、抗爆能力与圆柱形相比已有非常明显的增强。但与本专利所述正多边形(如正五边形、正六边形及正八边形等)罐体的比较后我们发现：(1)正五边形、正六边形及正八边形储罐迎风面的风荷载体型系数明显小于四边形储罐，具有更强的抗风、抗爆能力；(2)正多边形罐体(如正五边形、正六边形及正八边形等)具有更佳的空间抗扭转性能，转角处局部应力集中的程度得到进一步的缓解。随着国际国内形势变化、技术的发展以及恐袭手段的翻新，使我国和国际社会面临恐袭和常规战争的危险在增大，进一步增强大型LNG储罐及其它高价值战略建、构筑物的安全性与反恐抗爆能力，对于我们应对恐怖威胁和实现“平战结合”意义十分重大。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种大型正多边形LNG混凝土储罐，其目的在于通过合理有效的建筑形体及结构形式来提高LNG罐体的抗侧移刚度及抗扭刚度，提高罐体的安全性及适用性，并提高建造效率。为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

包含设置于承台上的罐体，沿罐体内侧及承台顶面设置有隔热层；所述罐体的横截面为正多边形结构；罐体内还包含若干梁柱/剪力墙与内框架梁；各梁柱/剪力墙分别在正多边形结构的最大内径方向、最小内径方向沿一字均匀排列分布；在任一个梁柱/剪力墙上，沿其高度均匀分布有若干内框架梁，所述内框架梁与相邻梁柱/剪力墙固定连接，及梁柱/ 剪力墙与罐体外壁之间；在任一梁柱/剪力墙上，沿其高度方向均匀排列分布有若干内框架梁。本实用新型通过在罐体内部设置框架柱或剪力墙，增加了竖向构件的横截面积，大幅度提高了结构抗侧移刚度；相同水平荷载或水平地震作用下结构变形明显减少；结构整体抗弯、抗剪水平大幅度提高：罐体设置框架柱(或剪力墙)及壁柱，增加了罐壁墙体的刚性约束，超静定次数明显增加，大幅度提高了结构构件(墙、板、柱)的抗弯刚度。相同弯矩情况下，罐体各部分弯曲变形明显下降，对降低结构截面及钢筋用量极其有利；罐壁墙板结构优化：通过增设的梁、柱、壁柱等构件对墙板进行了分割，墙板局部约束增强，其结构板厚及局部应力也大幅降低；顶板摆脱了跨度变化的费效比瓶颈：内部框架大幅度减少了顶板的单跨跨度，梁板结构承载力分配更加高效合理，利用更加充分。便于模块化、标准化生产：正多边形平面各边均为直线，便于单元拆分，可实现工业化生产，可按需灵活组合，施工难度降低；传统横截面为圆形的罐体在进行组合时，会有较大的圆间缝隙产生，而横截面为正多边形的罐体在组合时对土地的利用则更为充分有效。