特種基礎：儲罐基礎ppt課件

1、第四章：儲罐基礎的設計一、概述一、概述 大部分儲罐是用于儲存諸如油、水或其他液體材料，大部分儲罐是用于儲存諸如油、水或其他液體材料，儲罐常做成立式圓筒形構造，自重比較小，屬于柔性結構，儲罐常做成立式圓筒形構造，自重比較小，屬于柔性結構，儲罐的主體結構基本上都具有圓形平底板，儲罐的荷載面儲罐的主體結構基本上都具有圓形平底板，儲罐的荷載面基本上是水平的，一般可以看成均布荷載，且具有較大的基本上是水平的，一般可以看成均布荷載，且具有較大的柔性，由于儲罐的存量經常變動，荷載壓力是變化的。柔性，由于儲罐的存量經常變動，荷載壓力是變化的。儲罐的形式儲罐的形式二、儲罐基礎設計的原則及基本要求二、儲罐基礎設計

2、的原則及基本要求儲罐基礎設計應滿足地基穩(wěn)定與變形要求，即不被壓壞，儲罐基礎設計應滿足地基穩(wěn)定與變形要求，即不被壓壞，地基的不均勻沉降不超過允許值。地基的不均勻沉降不超過允許值。1、不均勻沉降允許值、不均勻沉降允許值對于地基的不均勻沉降，雖然儲罐具有一定的柔性可以適對于地基的不均勻沉降，雖然儲罐具有一定的柔性可以適應一定的不均勻沉降，但過大的不均勻沉降會造成儲罐使應一定的不均勻沉降，但過大的不均勻沉降會造成儲罐使用的安全性下降，一般在設計過程中要規(guī)定安全使用的允用的安全性下降，一般在設計過程中要規(guī)定安全使用的允許不均勻沉降量。許不均勻沉降量。通常規(guī)定，沿罐壁圓周方向每通常規(guī)定，沿罐壁圓周方向每1

3、0m周長的相對不均勻沉降周長的相對不均勻沉降不大于壁板發(fā)生扭曲的控制值。罐底由不均勻沉降引起的不大于壁板發(fā)生扭曲的控制值。罐底由不均勻沉降引起的變形，必須小于底板所允許的控制值。變形，必須小于底板所允許的控制值。2、設計的基本要求、設計的基本要求 (1) 建造完成的基礎錐面坡度對于一般地基為建造完成的基礎錐面坡度對于一般地基為15/1000；對；對 于軟弱地基一般不應大于于軟弱地基一般不應大于35/1000。地基基礎沉降基本穩(wěn)。地基基礎沉降基本穩(wěn)定后，表面坡度不應小于定后，表面坡度不應小于8/1000。(2) 地基基礎沉降基本穩(wěn)定后，罐底邊緣應高出周圍地面地基基礎沉降基本穩(wěn)定后，罐底邊緣應高出

4、周圍地面不小于不小于300mm，在地面以上，應從基礎砂墊層中引出穿，在地面以上，應從基礎砂墊層中引出穿越基礎環(huán)墻梁或護坡表層的罐底泄漏檢測管，其周向越基礎環(huán)墻梁或護坡表層的罐底泄漏檢測管，其周向間距不宜大于間距不宜大于20m，每臺儲罐最少，每臺儲罐最少4個。個。(3) 沿儲罐圓周方向上每沿儲罐圓周方向上每10m長度的沉降差不大于長度的沉降差不大于25mm，對于浮頂罐任意直徑方向的沉降差不大于對于浮頂罐任意直徑方向的沉降差不大于4D/10007D/1000D為儲罐內徑）；對于拱頂罐，不大為儲罐內徑）；對于拱頂罐，不大于于8D/100015D/1000。(4) 基礎中心坐標偏差應不大于基礎中心坐標

5、偏差應不大于20mm，中心標高偏差不大，中心標高偏差不大于于10mm。(5) 支承罐壁的基礎頂面，在有環(huán)梁墻時，沿圓周方支承罐壁的基礎頂面，在有環(huán)梁墻時，沿圓周方向每向每10m長度內各點的高差不大于長度內各點的高差不大于6mm，整個圓周上任意，整個圓周上任意 兩點的高差不大于兩點的高差不大于10mm，無環(huán)梁墻時，沿圓周方向，無環(huán)梁墻時，沿圓周方向每每3m長度內各點高差不大于長度內各點高差不大于5mm，整個圓周上任意兩點，整個圓周上任意兩點的高差不大于的高差不大于20mm。(6) 為減小儲罐底板的腐蝕，基礎表面應設置防潮層。為減小儲罐底板的腐蝕，基礎表面應設置防潮層。三、儲罐基礎的類型及適用性三

6、、儲罐基礎的類型及適用性1、儲罐基礎的類型、儲罐基礎的類型 根據儲罐容量、儲罐形式、地形地貌、工程地質條件、根據儲罐容量、儲罐形式、地形地貌、工程地質條件、場地條件、施工條件等因素，儲罐通?？梢苑譃橐韵聨追N場地條件、施工條件等因素，儲罐通?？梢苑譃橐韵聨追N形式。形式。(1) 護坡式基礎護坡式基礎包括混凝土護坡、砌石護坡和碎石灌漿護坡等。一般當場包括混凝土護坡、砌石護坡和碎石灌漿護坡等。一般當場地足夠，地基承載力允許，地基沉降量較小時，可采用護地足夠，地基承載力允許，地基沉降量較小時，可采用護坡式基礎。（見下圖）坡式基礎。（見下圖）(2) 環(huán)墻式基礎環(huán)墻式基礎包括砌磚環(huán)墻式、砌石環(huán)墻式、碎石環(huán)墻

7、式、混凝土或鋼包括砌磚環(huán)墻式、砌石環(huán)墻式、碎石環(huán)墻式、混凝土或鋼筋混凝土環(huán)墻式等。在場地受限制，軟土地基、浮頂儲罐筋混凝土環(huán)墻式等。在場地受限制，軟土地基、浮頂儲罐等情況下應選用環(huán)墻式基礎。等情況下應選用環(huán)墻式基礎。(3) 外環(huán)墻式基礎外環(huán)墻式基礎即是將儲罐直接建在砂墊層上，并在砂墊層基礎外側設置即是將儲罐直接建在砂墊層上，并在砂墊層基礎外側設置鋼筋混凝土環(huán)墻。鋼筋混凝土環(huán)墻。外環(huán)墻式基礎外環(huán)墻式基礎外環(huán)墻式基礎外環(huán)墻式基礎四、儲罐基礎的破壞模式四、儲罐基礎的破壞模式儲罐的破壞主要有以下幾種模式：儲罐的破壞主要有以下幾種模式：1、罐底脆性破壞：罐底變形引起焊縫開裂，造成罐底脆、罐底脆性破壞：罐

8、底變形引起焊縫開裂，造成罐底脆性破壞；性破壞；2、地震破壞：地震荷載引起；、地震破壞：地震荷載引起；3、罐底基礎破壞：由于罐底泄漏等原因造成地基下沉，、罐底基礎破壞：由于罐底泄漏等原因造成地基下沉，地基承載力下降造成基礎基礎發(fā)生破壞。地基承載力下降造成基礎基礎發(fā)生破壞。五、儲罐基礎類型的選擇五、儲罐基礎類型的選擇儲罐基礎的選型主要考慮儲罐類型、容量、工藝要求、地儲罐基礎的選型主要考慮儲罐類型、容量、工藝要求、地形地貌、地質條件和施工條件等因素。下表列出不同類型形地貌、地質條件和施工條件等因素。下表列出不同類型儲罐基礎的選型要求。儲罐基礎的選型要求。六、儲罐基礎的構造六、儲罐基礎的構造儲罐基礎的

9、構造主要包括基礎頂面的絕緣防腐層、罐壁支儲罐基礎的構造主要包括基礎頂面的絕緣防腐層、罐壁支撐、邊緣擋土結構、砂墊層、隔油防水層、檢測信號管及撐、邊緣擋土結構、砂墊層、隔油防水層、檢測信號管及其他構造。其他構造。1、基礎頂面絕緣防腐層、基礎頂面絕緣防腐層基礎頂面鋪筑的瀝青砂墊層或瀝青混凝土墊層，主要作用基礎頂面鋪筑的瀝青砂墊層或瀝青混凝土墊層，主要作用是隔斷地下毛細水、水汽等，保護底板。是隔斷地下毛細水、水汽等，保護底板。瀝青砂墊層一般采用中粗砂質量比瀝青砂墊層一般采用中粗砂質量比1:9），熱拌合施工，），熱拌合施工，厚度厚度80mm100mm。瀝青混凝土宜用細?；蛑辛?，具體。瀝青混凝土宜用細粒

10、或中粒，具體可以參照甲級路面的要求施工?？梢詤⒄占准壜访娴囊笫┕?。2、罐壁支撐、罐壁支撐罐壁支撐結構主要由鋼筋混凝土環(huán)梁或碎石環(huán)梁等構成，罐壁支撐結構主要由鋼筋混凝土環(huán)梁或碎石環(huán)梁等構成，罐壁支撐結構的主要作用是作為罐壁及其下環(huán)板的安裝支罐壁支撐結構的主要作用是作為罐壁及其下環(huán)板的安裝支座，調整地基的不均勻沉降。座，調整地基的不均勻沉降。鋼筋混凝土環(huán)梁厚度一般不小于鋼筋混凝土環(huán)梁厚度一般不小于300mm，混凝土強度等，混凝土強度等級不低于級不低于C20，環(huán)向受拉主筋配筋率不小于，環(huán)向受拉主筋配筋率不小于1%，級鋼級鋼筋直徑不小于筋直徑不小于18，箍筋間距不大于，箍筋間距不大于300mm，直徑

11、不小于，直徑不小于8mm。碎石環(huán)梁頂面寬度不宜小于碎石環(huán)梁頂面寬度不宜小于3m，其中罐內，其中罐內2m，罐外，罐外1m左左右，碎石環(huán)梁用碎卵石加中粗砂分層鋪筑，每層虛鋪右，碎石環(huán)梁用碎卵石加中粗砂分層鋪筑，每層虛鋪厚度不大于厚度不大于30cm，碎石粒徑不宜大于，碎石粒徑不宜大于40mm。3、邊緣擋土結構、邊緣擋土結構對于主要由散粒材料構筑成的柔性基礎，需要設置基礎邊對于主要由散粒材料構筑成的柔性基礎，需要設置基礎邊緣擋土結構，通常由鋼筋混凝土環(huán)梁等構成或護坡構成。緣擋土結構，通常由鋼筋混凝土環(huán)梁等構成或護坡構成。4、砂石墊層、砂石墊層砂石墊層的主要作用是將上部荷載通過墊層分散傳遞給地砂石墊層的

12、主要作用是將上部荷載通過墊層分散傳遞給地基，最上層的砂墊層一般不小于基，最上層的砂墊層一般不小于30cm，灰土及素土墊層，灰土及素土墊層按常規(guī)的壓實系數控制。按常規(guī)的壓實系數控制。5、隔油及防水層、隔油及防水層主要針對怕油水浸泡的地基，如濕陷性地基、膨脹土地基、主要針對怕油水浸泡的地基，如濕陷性地基、膨脹土地基、透水性較大的地基等，該層常用灰土、粘土、瀝青砂或瀝透水性較大的地基等，該層常用灰土、粘土、瀝青砂或瀝青混凝土鋪筑在漏油信號管下部青混凝土鋪筑在漏油信號管下部1020cm，灰土或粘土層，灰土或粘土層的厚度一般不小于的厚度一般不小于30cm，瀝青砂或瀝青混凝土厚度不小，瀝青砂或瀝青混凝土厚

13、度不小于于10cm。6、漏油信號管及其他、漏油信號管及其他漏油信號管沿環(huán)向每隔漏油信號管沿環(huán)向每隔1015m埋置在鋼筋混凝土環(huán)梁中，埋置在鋼筋混凝土環(huán)梁中，主要檢測漏油情況。其余還包括散水、護坡、沉降觀測點主要檢測漏油情況。其余還包括散水、護坡、沉降觀測點等。等。七、儲罐基礎的設計計算七、儲罐基礎的設計計算1、環(huán)墻基礎的受力分析、環(huán)墻基礎的受力分析作用在環(huán)基的荷載主要有作用在環(huán)基的荷載主要有以下幾種：以下幾種：(1) 環(huán)基頂面儲罐壁荷載環(huán)基頂面儲罐壁荷載P1及儲罐邊緣處的分布荷載及儲罐邊緣處的分布荷載q1，分布寬度為，分布寬度為C。分布。分布寬度寬度C通常取罐內壁至環(huán)通常取罐內壁至環(huán)基放腳內側

14、邊緣間的距離。基放腳內側邊緣間的距離。(2) 環(huán)基內側儲液荷載環(huán)基內側儲液荷載q1及及砂墊層自重產生的側向壓砂墊層自重產生的側向壓力力q2。環(huán)基的受力體系環(huán)基的受力體系(3) 環(huán)基內壁砂墊層的豎向摩擦力環(huán)基內壁砂墊層的豎向摩擦力主要是由于地基沉降引起的，作用方向向下。主要是由于地基沉降引起的，作用方向向下。(4) 環(huán)基底面地基反力環(huán)基底面地基反力q3）環(huán)基單元體環(huán)基單元體2、剛體假定、剛體假定為便于分析，一般將環(huán)基分解為單為便于分析，一般將環(huán)基分解為單元體進行分析取單位弧長），將元體進行分析取單位弧長），將每個單元體假定為剛體，即不考慮每個單元體假定為剛體，即不考慮單元體本身的變形，只發(fā)生整體

15、變單元體本身的變形，只發(fā)生整體變形，作用在其上的分布荷載可以用形，作用在其上的分布荷載可以用相應的等代集中荷載代替。另外，相應的等代集中荷載代替。另外，由于環(huán)基結構及荷載的對稱性，認由于環(huán)基結構及荷載的對稱性，認為只有法向力，沒有切向力。根據為只有法向力，沒有切向力。根據以上原理，將環(huán)基上的分布荷載按以上原理，將環(huán)基上的分布荷載按以下模式轉換為等代荷載。以下模式轉換為等代荷載。環(huán)基單元體等代荷載環(huán)基單元體等代荷載環(huán)基單元體等代荷載環(huán)基單元體等代荷載環(huán)基單元體受力分析圖環(huán)基單元體受力分析圖最終，通過處理可以將原來受最終，通過處理可以將原來受力比較復雜環(huán)基單元簡化為受力比較復雜環(huán)基單元簡化為受幾個

16、集中力和集中力矩作用的幾個集中力和集中力矩作用的單元體，在此基礎上通過靜力單元體，在此基礎上通過靜力分析計算環(huán)基單元的內力及進分析計算環(huán)基單元的內力及進行相關的配筋計算。行相關的配筋計算。3、環(huán)基內力分析、環(huán)基內力分析進行環(huán)基的內力分析時，先考察環(huán)基在受荷載作用時的變進行環(huán)基的內力分析時，先考察環(huán)基在受荷載作用時的變形情況，在不同的荷載條件或階段，環(huán)基單元的變形情況形情況，在不同的荷載條件或階段，環(huán)基單元的變形情況可用下圖表示：可用下圖表示：環(huán)基單元體受力分析圖環(huán)基單元體受力分析圖1) 環(huán)基在未加載預壓以前，環(huán)環(huán)基在未加載預壓以前，環(huán)基單元處于圖中基單元處于圖中(a)狀態(tài)；狀態(tài)；2) 充水預壓

17、后荷載增大，環(huán)基充水預壓后荷載增大，環(huán)基出現下沉（出現下沉（），環(huán)基內側壓），環(huán)基內側壓力增大，環(huán)基出現向外移動的力增大，環(huán)基出現向外移動的趨勢，環(huán)基的周長及半徑相應趨勢，環(huán)基的周長及半徑相應增大（增大（），在環(huán)基單元的變），在環(huán)基單元的變形中，環(huán)基下部半徑的增大比形中，環(huán)基下部半徑的增大比上部大，結果環(huán)基單元實際上上部大，結果環(huán)基單元實際上發(fā)生了角度為發(fā)生了角度為的轉動。的轉動。(b)假定在最大荷載下環(huán)基單元處于上圖中假定在最大荷載下環(huán)基單元處于上圖中(b)的狀態(tài)，則環(huán)的狀態(tài)，則環(huán)基有下沉變形基有下沉變形S、半徑增量、半徑增量r、轉角、轉角三個變形量。三個變形量。在環(huán)基單元由狀態(tài)在環(huán)基單元由

18、狀態(tài) (a) 進入過渡狀態(tài)進入過渡狀態(tài) ，環(huán)基單元的變形，環(huán)基單元的變形只有沉降量只有沉降量 S，對環(huán)基整體而言只是整個圓環(huán)的剛體平行，對環(huán)基整體而言只是整個圓環(huán)的剛體平行下移，理論上不引起環(huán)基截面內力，即：下移，理論上不引起環(huán)基截面內力，即：T=0法向力）；法向力）；Mx=0力矩）力矩）環(huán)基由環(huán)基由(a)狀態(tài)進入過渡狀態(tài)，是豎向外力作用的結果，狀態(tài)進入過渡狀態(tài)，是豎向外力作用的結果，產生這種位移效應的外力平衡條件為：產生這種位移效應的外力平衡條件為：P3=P1+P4由過渡狀態(tài)由過渡狀態(tài)進入到過渡狀態(tài)進入到過渡狀態(tài)，環(huán)基半徑產生徑向增量，環(huán)基半徑產生徑向增量r、使環(huán)基沿周長方向有拉伸變形，環(huán)基

19、內力產生環(huán)拉力，、使環(huán)基沿周長方向有拉伸變形，環(huán)基內力產生環(huán)拉力，這個環(huán)拉力是由環(huán)基內側砂墊層產生的側向壓力這個環(huán)拉力是由環(huán)基內側砂墊層產生的側向壓力P2引起引起的。的。按下圖取半圓為脫離體，可以得到：按下圖取半圓為脫離體，可以得到：T=P2r法向力）；法向力）；Mx=0力矩）力矩）環(huán)基在受徑向均勻外力作用下的平衡條件環(huán)基在受徑向均勻外力作用下的平衡條件當由過渡狀態(tài)當由過渡狀態(tài)到達最終狀態(tài)到達最終狀態(tài)，環(huán)基截面出現轉動，環(huán)，環(huán)基截面出現轉動，環(huán)基頂面半徑減小，而下部半徑增大，導致環(huán)基內的環(huán)向拉基頂面半徑減小，而下部半徑增大，導致環(huán)基內的環(huán)向拉力頂底部分布不均勻，底部環(huán)向拉力大于頂部，由于此時力

20、頂底部分布不均勻，底部環(huán)向拉力大于頂部，由于此時環(huán)基的平均半徑未發(fā)生變化，總的環(huán)向拉力保持不變，只環(huán)基的平均半徑未發(fā)生變化，總的環(huán)向拉力保持不變，只是影響環(huán)向拉力沿截面的分布。另外，由于整個環(huán)基的各是影響環(huán)向拉力沿截面的分布。另外，由于整個環(huán)基的各單元都存在同一方向的轉動，說明沿環(huán)基圓周上存在一個單元都存在同一方向的轉動，說明沿環(huán)基圓周上存在一個均勻分布的外力矩均勻分布的外力矩M0，這個均布的外力矩就是，這個均布的外力矩就是M01、M02、M03、M04的總和，即：的總和，即：M0= M01+ M02+M03+M04圓環(huán)受徑向均布外力矩圓環(huán)受徑向均布外力矩M0作用下的截面內力，同樣可以作用下的

21、截面內力，同樣可以取半圓作為脫離體，根據靜力平衡條件求出見下圖）：取半圓作為脫離體，根據靜力平衡條件求出見下圖）：T=0法向力）；法向力）；Mx=M0r力矩）力矩）環(huán)基在受徑向均勻外力矩作用下的平衡條件環(huán)基在受徑向均勻外力矩作用下的平衡條件根據以上分析，引起環(huán)基內力的是狀態(tài)根據以上分析，引起環(huán)基內力的是狀態(tài)和狀態(tài)和狀態(tài)，狀態(tài)，狀態(tài)產生環(huán)拉力，狀態(tài)產生環(huán)拉力，狀態(tài)改變了環(huán)拉力的分布。由此可以得改變了環(huán)拉力的分布。由此可以得到環(huán)基的總拉力到環(huán)基的總拉力 T 和截面總內力和截面總內力 Mx 的計算公式，然后將的計算公式，然后將兩種情況進行疊加，按偏心受拉構件進行配筋計算。兩種情況進行疊加，按偏心受拉

22、構件進行配筋計算。T=T+T+T = T=P2rMx=Mx+Mx+Mx= Mx= M0r4、按、按進行環(huán)基設計（進行環(huán)基設計（石油化工鋼儲罐地基與石油化工鋼儲罐地基與基礎設計規(guī)范基礎設計規(guī)范）對于常用的鋼筋混凝土環(huán)基，可以參照上述規(guī)范進行設計對于常用的鋼筋混凝土環(huán)基，可以參照上述規(guī)范進行設計計算。計算。(1) 環(huán)墻寬度環(huán)墻寬度當罐壁位于環(huán)墻頂面時，環(huán)墻式基礎等環(huán)墻寬度可以按下當罐壁位于環(huán)墻頂面時，環(huán)墻式基礎等環(huán)墻寬度可以按下式計算：式計算：環(huán)基各部構造及尺寸環(huán)基各部構造及尺寸式中，式中，b：環(huán)墻寬度：環(huán)墻寬度 g：罐壁底端傳給環(huán)墻頂端的線分布荷載標準值：罐壁底端傳給環(huán)墻頂端的線分布荷載標準值

23、：罐壁伸入環(huán)墻頂面寬度系數，一般?。汗薇谏烊氕h(huán)墻頂面寬度系數，一般取0.30.6，多取多取0.5 L：罐內使用階段儲存介質的容重：罐內使用階段儲存介質的容重 hL：環(huán)墻頂面至罐內最高儲液面高度：環(huán)墻頂面至罐內最高儲液面高度 c：環(huán)墻的容重：環(huán)墻的容重 m：環(huán)墻內填料的平均容重：環(huán)墻內填料的平均容重 h：環(huán)墻高度：環(huán)墻高度(2) 環(huán)墻上作用效應環(huán)墻上作用效應環(huán)墻作用效應根據填料及地基情況進行計算。環(huán)墻可僅計環(huán)墻作用效應根據填料及地基情況進行計算。環(huán)墻可僅計算環(huán)向力。算環(huán)向力。hhgbmcLL)()1 ( 當罐壁位于環(huán)墻頂面時，環(huán)墻環(huán)向力按下式計算當罐壁位于環(huán)墻頂面時，環(huán)墻環(huán)向力按下式計算式中，式

24、中，Ft：環(huán)墻單位高度環(huán)拉力設計值：環(huán)墻單位高度環(huán)拉力設計值 k：環(huán)墻側壓力系數，軟土地基可?。涵h(huán)墻側壓力系數，軟土地基可取k=0.5或按或按1-sin計算計算 Qw、Qm：分別為水、填料的分項系數，：分別為水、填料的分項系數， Qw可可取取1.1， Qm可取可取1.0 w、m：分別為水的容重，環(huán)梁填料的平均容重，：分別為水的容重，環(huán)梁填料的平均容重，w取取9.80，m取取18.00kN/m3計算。計算。 hw：環(huán)墻頂面至罐內最高儲液面高度：環(huán)墻頂面至罐內最高儲液面高度 hx：環(huán)墻頂面至計算斷面的高度：環(huán)墻頂面至計算斷面的高度 R：環(huán)墻中心線半徑：環(huán)墻中心線半徑 當罐壁位于環(huán)墻內側一定距離外環(huán)

25、墻式），環(huán)墻環(huán)當罐壁位于環(huán)墻內側一定距離外環(huán)墻式），環(huán)墻環(huán)拉力可按下式計算：拉力可按下式計算：RhhkFxmQmwwQwt)(在在45擴散角以上部分，可按下式計算：擴散角以上部分，可按下式計算：當當b1H時，時，式中，式中，Ft0：環(huán)墻單位高環(huán)拉力設計值；：環(huán)墻單位高環(huán)拉力設計值； ：罐體自重分項系數，可取：罐體自重分項系數，可取1.2； b1：外環(huán)墻內側至罐壁內側距離；：外環(huán)墻內側至罐壁內側距離； Rt：儲罐底圈內半徑；：儲罐底圈內半徑； Rh：外環(huán)墻內側半徑；：外環(huán)墻內側半徑； H：罐底至外環(huán)墻底高度；：罐底至外環(huán)墻底高度； R：外環(huán)墻中心線半徑。：外環(huán)墻中心線半徑。RRRhbgHkFht

26、wwQmmQmt)2(2210kRbFmQmt10HRkFmQmt0外環(huán)墻各部構造及尺寸外環(huán)墻各部構造及尺寸(3) 環(huán)墻截面配筋環(huán)墻截面配筋環(huán)墻單位高環(huán)拉力鋼筋面積按下式計算：環(huán)墻單位高環(huán)拉力鋼筋面積按下式計算：式中，式中，At：環(huán)墻環(huán)向單位高所需鋼筋面積；：環(huán)墻環(huán)向單位高所需鋼筋面積； r0：重要性系數，?。褐匾韵禂担?.0； Ft：環(huán)向單位高環(huán)拉力設計值；：環(huán)向單位高環(huán)拉力設計值； fy：鋼筋抗拉強度設計值。：鋼筋抗拉強度設計值。工程實踐證明，用上述方法設計環(huán)基，盡管計算中沒有考工程實踐證明，用上述方法設計環(huán)基，盡管計算中沒有考慮地基差異沉降引起的環(huán)基內力，但實際上環(huán)基具有較大慮地基差

27、異沉降引起的環(huán)基內力，但實際上環(huán)基具有較大的抵抗和調整地基局部不均勻沉降的能力，環(huán)基作為整體的抵抗和調整地基局部不均勻沉降的能力，環(huán)基作為整體在抵抗環(huán)基內側壓力的能力始終能夠保持，環(huán)基事實上具在抵抗環(huán)基內側壓力的能力始終能夠保持，環(huán)基事實上具有比較大的安全儲備。有比較大的安全儲備。yttfFrA/05、 儲罐地基穩(wěn)定性分析儲罐地基穩(wěn)定性分析(1) 地基承載力計算地基承載力計算對于基礎埋置深度對于基礎埋置深度D=0的儲罐基礎，地基極限承載力可按的儲罐基礎，地基極限承載力可按下式計算：下式計算：式中，式中，Nc：承載力系數，與土的內摩擦角有關；：承載力系數，與土的內摩擦角有關； B、L：基礎底面的

28、長寬；：基礎底面的長寬； cu：地基土不排水剪強度，可采用基底下：地基土不排水剪強度，可采用基底下2/3B深度深度范圍內土的平均值。范圍內土的平均值。對于柔性荷載底面有可能發(fā)生整個底寬的破壞，也可能發(fā)對于柔性荷載底面有可能發(fā)生整個底寬的破壞，也可能發(fā)生局部底寬破壞。在確定地基極限承載力時，應考慮最不生局部底寬破壞。在確定地基極限承載力時，應考慮最不利情況，試算不同底寬的極限承載力，其中最小的一個就利情況，試算不同底寬的極限承載力，其中最小的一個就是最危險的情況。是最危險的情況。uccLBNp)2 . 01 ( 儲罐基礎地基承載力計算模式儲罐基礎地基承載力計算模式對應于整個底寬的破壞，對應于整個

29、底寬的破壞，B/L=1，對于局部底寬破壞，此，對于局部底寬破壞，此時基礎底面類似于一個弓形上圖中時基礎底面類似于一個弓形上圖中b），在計算），在計算(1+0.2B/L)時，其中的時，其中的B/L可以用可以用B/L替代，當改變計算替代，當改變計算寬度，使寬度，使B/L=10時，時，(1+0.2B/L)=1.21，若承載力系，若承載力系數數Nc取取5.14，則，則Nc(1+0.2B/L)=6.175.14，計算時可以直，計算時可以直接查上圖中接查上圖中(c)或或(d)中的直線，比較簡便。中的直線，比較簡便。儲罐基礎常用以下簡化公式計算地基極限承載力：儲罐基礎常用以下簡化公式計算地基極限承載力：計算

30、結果見下表。根據下表所示的計算結果，可知儲罐地計算結果見下表。根據下表所示的計算結果，可知儲罐地基極限承載力基極限承載力p隨隨B的減小而減小，在的減小而減小，在B達到某值時地基達到某值時地基承載力最低。此時，對應的安全程度也最低。承載力最低。此時，對應的安全程度也最低。ucLBp)2 . 01 (14. 5儲罐基礎地基承載力計算結果儲罐基礎地基承載力計算結果(2) 地基穩(wěn)定性分析地基穩(wěn)定性分析儲罐基礎地基穩(wěn)定性分析常用圓弧滑動法進行計算。假定儲罐基礎地基穩(wěn)定性分析常用圓弧滑動法進行計算。假定滑動面及滑動中心，通過試算的方法確定地基穩(wěn)定安全系滑動面及滑動中心，通過試算的方法確定地基穩(wěn)定安全系數。

31、數。儲罐基礎地基的穩(wěn)定性分析儲罐基礎地基的穩(wěn)定性分析根據圓弧滑動法的概念，儲罐地基的穩(wěn)定安全系數可用下根據圓弧滑動法的概念，儲罐地基的穩(wěn)定安全系數可用下式定義：式定義：由于圓弧滑動法分析的是平面問題，而儲罐的破壞屬于空由于圓弧滑動法分析的是平面問題，而儲罐的破壞屬于空間問題，按上式計算的安全系數應乘以底面形狀因素間問題，按上式計算的安全系數應乘以底面形狀因素(1+0.2B/L)，得到儲罐地基的抗滑穩(wěn)定安全系數：，得到儲罐地基的抗滑穩(wěn)定安全系數： 抗滑力矩的計算抗滑力矩的計算砂墊層抗滑力矩的計算圖式見下圖，在滑弧上取寬度為砂墊層抗滑力矩的計算圖式見下圖，在滑弧上取寬度為dx的截條，截條底部弧段上

32、土的抗滑力矩為：的截條，截條底部弧段上土的抗滑力矩為：滑抗滑動力矩部抗滑力矩剪切面上所能提供的全MMFs)/2 . 01 (ssFLBFdxzpzdxpdxScostan)(tancos)(tan砂墊層抗滑力矩計算圖式砂墊層抗滑力矩計算圖式上式中，根據幾何關系可得：上式中，根據幾何關系可得：此截條的抗滑力矩為：此截條的抗滑力矩為：jijlijRxxRhyRz22)(cos)(cosdxRxxRhyRxxRRpRRSdMjijlijijjjj22221)(tan)()(抗積分上式：積分上式：)()(tan31)(tanarcsinarcsin)(tan2)(2)(2)(tan)(tan)()(3

33、31212222121222211首首首首首抗首xxxxxxRRxxRxxphyRxxRxxxxRxxphydxRxxRhyxxRpRMiiijjijilijijiijilijijliijxxj)arcsin(arcsin22212222jijijjjRxxRxxcRRRcM抗對于砂墊層下面存在的硬對于砂墊層下面存在的硬殼層內的抗滑力矩，可按殼層內的抗滑力矩，可按下式計算，設該硬殼層的下式計算，設該硬殼層的平均抗剪強度為平均抗剪強度為c2，那么：，那么：硬殼層硬殼層硬殼層以下的土層的抗滑力矩的計算，考慮到地基土抗剪硬殼層以下的土層的抗滑力矩的計算，考慮到地基土抗剪強度強度cu分布的不均勻，將硬

34、殼層下的土層分為分布的不均勻，將硬殼層下的土層分為幾個幾個區(qū)域見前圖），各分區(qū)地基土抗剪強度隨深度的變化按區(qū)域見前圖），各分區(qū)地基土抗剪強度隨深度的變化按下式計算：下式計算：令：令：那么：那么：同理，可以確定其他各分區(qū)的抗滑力矩同理，可以確定其他各分區(qū)的抗滑力矩M抗、抗、 M抗、抗、 M抗等?？沟取?滑動力矩的計算滑動力矩的計算由儲罐荷載由儲罐荷載p所產生的滑動力矩所產生的滑動力矩M1滑按下式計算：滑按下式計算：ljiiiyRzzcScos,0jijiRxxQRxxQ2233arcsin,arcsin)()arcsin)(arcsin()cos(233323032303232323xxRxxR

35、xxycRdyRcRRSdRMjijiijijjjj抗由砂墊層荷載由砂墊層荷載h1引起的滑動引起的滑動力矩力矩M2滑可用下式計算：滑可用下式計算：滑動力矩計算圖滑動力矩計算圖)()(22)()(2)()(212111DxxxpDxpDxxxpxxMiiiiii首首首滑)()(22)()(2)()(222121212iiiiiixDxxhxDhxDxxhxxM首首首滑 抗滑穩(wěn)定安全系數：抗滑穩(wěn)定安全系數：考慮基礎底面形狀因素，穩(wěn)定安全系數為：考慮基礎底面形狀因素，穩(wěn)定安全系數為：滑抗滑抗iisMMMMF/)/2 . 01 (ssFLBF6、 儲罐基礎沉降量計算儲罐基礎沉降量計算(1) 地基應力計

36、算地基應力計算儲罐基礎一般為圓形，通常，可以用圓形均布荷載作用下儲罐基礎一般為圓形，通常，可以用圓形均布荷載作用下地基附加應力計算的方法計算地基應力分布，根據地基附加應力計算的方法計算地基應力分布，根據Boussinesq積分解，可以得到圓形均布荷載中心下積分解，可以得到圓形均布荷載中心下z處的處的豎向附加應力計算公式為：豎向附加應力計算公式為：qIzaqz)/(1 11 (2/32式中，式中，a：圓形區(qū)域半徑，：圓形區(qū)域半徑，I：應：應力系數，對應于不同的力系數，對應于不同的a/z，應力，應力系數系數I的值見下表。的值見下表。儲罐地基附加應力分布儲罐地基附加應力分布(2) 地基變形計算地基變

37、形計算 儲罐地基變形特征值儲罐地基變形特征值儲罐地基的變形特征值包括儲罐基礎沉降量、罐基整體傾儲罐地基的變形特征值包括儲罐基礎沉降量、罐基整體傾斜、罐基周邊不均勻沉降、罐基中心及罐周邊沉降。斜、罐基周邊不均勻沉降、罐基中心及罐周邊沉降。 儲罐地基沉降計算儲罐地基沉降計算當儲罐基礎具有以下情況之一時，應進行沉降計算：當儲罐基礎具有以下情況之一時，應進行沉降計算：1) 天然地基承載力不滿足；天然地基承載力不滿足；2) 有軟弱下臥層；有軟弱下臥層；3) 附近存在相鄰罐基；附近存在相鄰罐基；4) 罐基下有厚薄不均的地基土層；罐基下有厚薄不均的地基土層；5) 有特殊要求的儲罐基礎。有特殊要求的儲罐基礎。 按分層總和法計算地基最終沉降量按分層總和法計算地基最終沉降量式中相應參數的定義見式中相應參數的定義見土力學土力學。niiiiisisszzEpSS1110)(沉降計算深度沉降計算深度zn可按以下方法可按以下方法確定：確定：Sn：從假定計算深度向上?。簭募俣ㄓ嬎闵疃认蛏先『穸葹楹穸葹閦的土層計算沉降量，的土層計算沉降量， z的取值按下表確定。的取值按下表確定。niinSS1025. 0z的取值的取值 按經驗公式計算地基最終沉降