大型储罐的天然地基基础沉降计算方法研究与分析.pdf

张素枝等 大型储罐的天然地基基础沉降计算方法研究与分析 3l 大型储罐的天然地基基础沉降计算方法研究与分析 张素枝 郑建华 李金光 中国寰球工程公司 北京 100029 摘要 应用单向压缩分层总和法、三维沉降计算法和有限元法等三种常用的地基沉降计算方法对大型储 罐基础的适应性进行分析与比较，并以某一大型储罐基础为例，做了详细的计算和结果分析。 关键词 大型储罐 天然地基基础 沉降 随着原油钢制储罐不断向大型化发展 ，储罐 上均布荷载作用下各点附加应力系数，其余公式 基础也不断变大，其作用区域 内的土层情况也可 符号见参考文献 2。 能更加复杂。当储罐的建设场地地质条件较好时， 1．1．1 基本假设 可采用天然地基的地基基础方式。由于钢储油罐 单向压缩分层总和法的应用是以下列假设为 的底板很薄，且直接与地基土接触，其抗弯刚度 前提 ： EI—O，所 以大型储罐的天然地基基础为柔性基 (1)基底附加压力P。为作用于地表的局部柔 础 ，其沉降特性与常见的刚性基础相 比有相当大 性荷载，在非均质地基 中引起的附加应力分布可 的差异。针对储罐天然地基基础的沉降计算，已 按均质地基计算，计算公式为式 (1)。 经有不少学者做过许多有意义的研究，并提出了 (2)只需计算竖向附加应力 叮作用使土层压 一 些有实用价值的计算方法-lJ：单向压缩分层总 缩变形导致的地基沉降，而剪应力则可忽略不计。 和法、耶戈罗夫法、等值层法、三 向变形分层总 (3)土层压缩时仅产生竖向压缩变形而无侧 和法 (黄文熙法)、三维沉降计算法和有限元法， 向变形 (侧限)。采用侧限条件下得到的压缩性指 但这兰 已有的研究成果主要是针对过去的一些中 标来计算土层压缩量。 小储罐而言的，对越来越大型化的储罐基础还缺 1．1．2 应用讨论 乏系统的研究。本文对几种常用的地基沉降计算 (1)该方法不同于 《建筑地基基础设计规范》 方法进行了应用于大型储罐基础的适应性分析与 的单向压缩分层总和法， 《建筑地基基础设计规 比较，并以一大型储罐基础为例，进行了详细的 范》的分层总和法是用基底中心点下的地基附加 计算分析 。 应力计算得到的竖向压缩量作为整个基础的沉降， 这就等于假定 “在土层高度范围内，压力是均匀 1 计算方法分析与讨论 分布的”。而参考文献2的单向压缩分层总和法则 1．1 单向压缩分层总和法 是用基础 内任意点的地基附加应力来计算该点处 的地基竖向压缩量，储罐基础 内的地基压缩沉降 该方法是 《钢制储罐地基基础设计规范》即 不是均匀的。 参考文献2推荐的计算方法：在地基沉降计算深度 范围内将地基土划分为若干分层来计算各分层的 (2)分层总和法假设地基土在侧向不能变形， 而只能在竖向发生压缩 ，这种假设在当压缩土层 压缩量，然后求其总和。每个分层压缩量的计算 厚度同基底荷载分布宽度相 比很薄时才 比较接 方法与无侧向变形条件下的压缩量计算方法相同。 近 』。一般情况下，该假定使地