• 书名：装配式双钢板混凝土储罐：设计、试验与机理

• ISBN：978-7-5240-0183-6

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：188

• 作者：肖立，刘洋，周中一

• 出版时间：2025-12-31

内容简介

本书系统介绍了液化天然气（LNG）储罐的新型双钢板混凝土结构，针对传统储罐建造周期长、抗震抗爆能力不足等问题，提出了以装配化施工为核心的高效解决方案，并通过系统的抗震、节点和振动台试验，验证了该结构在极端荷载下的安全性能。

本书兼具理论创新与工程指导价值，为大型能源基础设施的设计、施工与标准化提供了重要参考，适合土木工程、能源储运领域的科研人员、工程师及高校师生阅读。

编辑推荐

1、研究对象首创性：开创性地针对大型LNG储罐外罐严苛要求，构建了集高密封性、高效率和装配化于一体的专用双钢板混凝土结构体系，有效解决传统混凝土外罐建造周期长的行业难题。

2、性能研究突破性：突破常规荷载研究范畴，通过面外抗冲击试验、节点连接试验及考虑场地效应的大型振动台试验，系统揭示了该结构在极端荷载下的力学性能与失效机制，为安全设计提供了关键依据。

3、设计理论前瞻性：建立了从连接件、节点到整体储罐的多层级精细化设计理论，提出了适用于冲击、爆炸及地震等动力荷载的分析方法，推动了基于性能的设计准则在该领域的应用。

4、建造模式革新性：深度融合装配式理念，系统形成了从模块化预制、高效拼装到一体化设计的成套技术，为大幅缩短工期、降低成本的绿色工业化建造提供了完整解决方案。

目录

第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 双钢板混凝土结构研究现状3

1.2.1 双钢板混凝土连接件3

1.2.2 弧形双钢板结构8

1.3 LNG储罐研究现状10

1.3.1 国外研究现状11

1.3.2 国内研究现状12

1.3.3 预应力混凝土结构存在的问题13

1.4 参考文献14

第2章 装配式双钢板混凝土储罐设计及可行性研究17

2.1 概述17

2.2 装配式设计18

2.2.1 构件设计18

2.2.2 构件定位20

2.2.3 薄弱部位加固21

2.3 工艺可行性26

2.3.1 特殊构件26

2.3.2 浇筑方式27

2.4 经济可行性分析28

2.4.1 投资估算28

2.4.2 工期效益30

2.4.3 长期经济性30

2.4.4 资源效率与环境成本：31

2.5 风险评估与应对31

2.5.1 混凝土浇筑时质量缺陷31

2.5.2 钢板腐蚀32

2.6 本章小结34

2.7 参考文献35

第3章 冷桥式抗剪连接件推出试验研究35

3.1 概述36

3.2 试验设计37

3.2.1 连接件形式38

3.2.2 对称栓钉连接件38

3.2.3 钢缀板连接件39

3.2.4 PEEK连接件39

3.2.5 混合连接件40

3.2.6 试验参数40

3.3 试件制作44

3.4 材料力学性能45

3.4.1 钢材材性试验45

3.4.2 混凝土材性试验47

3.4.3 PEEK工程塑料材性试验48

3.5 试验装置及加载量测方案49

3.6 试验破坏现象50

3.6.1 竖向剪切工况51

3.6.2 环向剪切工况53

3.6.3 混合连接件破坏现象55

3.6.4 钢缀板连接件破坏现象56

3.6.5 对称栓钉连接件破坏现象57

3.7 荷载-滑移曲线58

3.7.1 竖向剪切工况典型荷载滑移曲线58

3.7.2 环向剪切工况典型荷载-滑移曲线59

3.7.3 不同连接构造的荷载-滑移曲线对比59

3.8 抗剪性能分析61

3.8.1 竖向剪切工况62

3.8.2 环向剪切工况67

3.9 低温下冷桥式抗剪连接件推出试验研究73

3.9.1 试验概述73

3.9.2 试验内容73

3.9.3 试验装置74

3.9.4 试验设计75

3.9.5 试件信息76

3.9.6 试验结果77

3.10 本章小结85

第4章 冷桥式抗剪连接件参数化及理论分析87

4.1 概述88

4.2 有限元模型建立88

4.2.1 混凝土有限元模型89

4.2.2 钢构有限元模型91

4.2.3 工程塑料有限元模型94

4.3 相互作用关系及荷载边界条件95

4.4 有限元模拟97

4.4.1 试验现象对比97

4.4.2 受力机理分析100

4.5 荷载-滑移曲线有限元与试验结果对比103

4.6 参数分析105

4.6.1 工程塑料长度对抗剪性能影响105

4.6.2 工程塑料宽度对抗剪性能影响106

4.7 理论分析107

4.7.1 工程塑料抗剪承载力计算公式107

4.7.2 荷载-滑移曲线预测公式109

4.8 新型连接件设计优化建议112

4.9 本章小结113

第5章 SCS储罐墙体单元冲切试验研究115

5.1 概述115

5.2 试验概况116

5.2.1 试验目的116

5.2.2 试验参数116

5.2.3 详细尺寸图119

5.3 模型制作123

5.4 试验加载与测量124

5.4.1 加载装置及边界条件124

5.4.2 位移与应变测量126

5.5 试验现象128

5.5.1 连接件类型参数试件128

5.5.2 对拉连接件间距参数试件135

5.5.3 形状参数试件151

5.6 破坏计算及局部破坏现象分析151

5.6.1 破坏分析151

5.6.2 局部破坏现象153

5.6.3 小结155

5.7 承载力及变形155

5.7.1 W0试件155

5.7.2 W66试件162

5.7.3 W120试件168

5.7.4 P200试件174

5.7.5 承载力及变形小结176

5.8 应变分析177

5.8.1 W0试件177

5.8.2 W66试件184

5.8.3 W120试件191

5.8.4 P200试件197

5.8.5 应变分析小结198

5.9 本章小结199

第6章 SCS储罐墙体单元冲切承载力理论研究200

6.1 概述200

6.2 屈服承载力计算201

6.2.1 W0试件201

6.2.2 W66试件205

6.2.3 W120试件205

6.3 峰值承载力计算206

6.3.1 连接件提供受冲切峰值承载力Vsu206

6.3.2 钢板提供受冲切峰值承载力Vsku207

6.4 误差分析207

6.5 本章小结209

第7章 SCS储罐墙体单元抗震性能试验研究211

7.1 试验方案211

7.1.1 试件设计211

7.1.2 试件制作214

7.1.3 试件材料215

7.1.4 加载方案218

7.1.5 量测方案221

7.2 试验现象224

7.2.1 WP1(对称栓钉)224

7.2.2 WP2（对称栓钉+对称角钢连接件）225

7.2.3 WP3（钢桁架式高强塑料连接件）226

7.2.4 WP4（钢桁架式钢缀板连接件） 227

7.2.5 WP5（钢桁架式高强塑料连接件栓钉加密）229

7.2.6 WP6（钢桁架式高强塑料连接件角钢加密）230

7.2.7 WC1（钢桁架式高强塑料连接件8.3°弧形墙）231

7.2.8 WC2（钢桁架式高强塑料连接件13.2°弧形墙）233

7.3 试验数据分析234

7.3.1 滞回性能234

7.3.2 骨架曲线及承载力分析237

7.3.3 屈服点及延性分析238

7.3.4 刚度退化241

7.3.5 耗能分析244

7.4 应变分析246

7.4.1 WP1试件246

7.4.2 WP2试件248

7.4.3 WP3试件249

7.4.4 WP4试件250

7.4.5 WP5试件251

7.4.6 WP6试件252

7.4.7 WC1试件254

7.4.8 WC2试件255

7.5 本章小结256

第8章 双钢板剪力墙墙体单元连接方式试验研究258

8.1 试验概述258

8.2 试件设计258

8.3 加载锚固梁设计260

8.4 量测方案261

8.5 试验加载装置及加载制度262

8.5.1 试验加载装置262

8.5.2 试验加载制度263

8.6 试验数据分析264

8.6.1 滞回性能265

8.6.2 骨架曲线及延性分析267

8.6.3 刚度退化269

8.6.4 耗能分析271

8.7 应变分析272

8.7.1 H1,H2,H3应变分析272

8.7.2 S1 S2应变分析274

8.8 试验现象275

8.9 本章小结277

第9章 罐壁-环梁节点受力性能试验278

9.1 试验概述278

9.2 试验设计278

9.2.1 节点设计278

9.2.2 加载锚固梁设计279

9.3 试验加载装置及加载制度280

9.3.1 试件加载装置280

9.3.2 试件加载制度281

9.4 测点布置283

9.4.1 位移测点布置283

9.4.2 应变测点布置284

9.5 试验现象285

9.5.1 DC试件285

9.5.2 LC试件287

9.6 应变分析288

9.6.1 DC试件288

9.6.2 LC试件289

9.7 试验数据分析290

9.7.1 滞回性能290

9.7.2 骨架曲线及延性分析291

9.7.3 刚度退化294

9.7.4 耗能分析295

9.8 本章小结297

第10章 多灾耦合作用下新型储罐结构受力特性研究299

10.1 工程概况299

10.2 计算依据及参考文件300

10.3 储罐三维有限元模型的建立301

10.3.1 储罐结构尺寸及有限元模型301

10.3.2 材料及力学参数306

10.3.3 边界条件309

10.3.4 网格划分310

10.4 储罐基本荷载模型的建立及结果312

10.4.1 重力荷载312

10.4.2 活荷载313

10.4.3 液压荷载314

10.5 储罐偶然荷载模型的建立及结果316

10.5.1 爆炸荷载316

10.5.2 地震荷载322

10.6 储罐多灾害模型的建立及结果333

10.6.1 应力分析333

10.6.2 变形分析334

10.7 本章小结335

第11章 基岩场地响应研究336

11.1 引言336

11.2 模型试验相似关系337

11.2.1 振动台系统337

11.2.2 相似关系概况338

11.2.3 模型相似关系设计339

11.3 试验方案344

11.3.1 模型制作344

11.3.2 测点布置344

11.3.3 地震动选取与加载方案345

11.4 结果与分析348

11.4.1 自振频率分析349

11.4.2 罐体加速度响应351

11.4.3 罐体位移响应354

11.4.4 动水压力响应357

11.4.5 晃动波高分析359

11.5 本章小结364

第12章 倾斜基岩场地响应研究366

12.1 引言366

12.1.1 模型试验相似关系366

12.1.2 振动台系统366

12.1.3 相似关系设计367

12.2 试验方案367

12.2.1 模型箱367

12.2.2 桩基布设以及制作368

12.2.3 测点布置371

12.2.4 地震动选取与加载方案376

12.3 结果与分析377

12.3.1 自振频率分析378

12.3.2 罐体加速度响应380

12.3.3 罐体位移响应383

12.3.4 动水压力响应388

12.3.5 晃动波高分析392

12.4 本章小结394