本項(xiàng)目是應(yīng)用CAE軟件，針對(duì)20萬方、22萬方、27萬方超大容積LNG全容儲(chǔ)罐進(jìn)行全模型參數(shù)化建模，并考慮正常使用極限狀態(tài)下以及承載能力極限狀態(tài)下的各種動(dòng)、靜、熱載荷及其組合條件下各部分結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，以為結(jié)構(gòu)優(yōu)化、配筋設(shè)計(jì)以及規(guī)范驗(yàn)算提供依據(jù)。并在分析的課題研究成果的基礎(chǔ)上對(duì)‘超大容積LNG全容儲(chǔ)罐仿真系統(tǒng)’的開發(fā)進(jìn)行規(guī)劃并奠定基礎(chǔ)。

1.大型LNG儲(chǔ)罐空間尺寸接近百米，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括鋼筋混凝土外罐、鋼制罐、液體、保冷層、穹頂、吊頂、樁基礎(chǔ)以及其他輔助結(jié)構(gòu)等，三維建模及合理的單元類型選擇難度較大；
2.罐內(nèi)外溫差大，屬于工作環(huán)境復(fù)雜的大型復(fù)合結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行熱分析、結(jié)構(gòu)分析及熱結(jié)構(gòu)耦合分析，但不同分析建模要求不同，對(duì)有限元網(wǎng)格劃分提出了挑戰(zhàn)；
3.樁土相互作用的模擬 ；
4.風(fēng)載荷、雪載荷、活載荷、爆炸載荷等的確定及加載方式；
5.地震反應(yīng)譜生成及地震時(shí)程曲線的確定；
6.由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來的動(dòng)力學(xué)計(jì)算效率問題；
7.外罐實(shí)體模型混凝土內(nèi)力計(jì)算；
8.載荷工況復(fù)雜，存在各種工況組合的可能，工況如何組合以及結(jié)果輸出問題。

1.采用參數(shù)化自動(dòng)三維建模，建立儲(chǔ)罐、地基一體化三維模型。同時(shí)充分考慮儲(chǔ)罐各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的整體受力特性和相互作用、耦合關(guān)系。網(wǎng)格劃分采用混合網(wǎng)格，基于不同的結(jié)構(gòu)形式選擇最適當(dāng)?shù)膯卧愋徒２⒉捎镁W(wǎng)格裝配技術(shù)進(jìn)行不同單元類型之間的網(wǎng)格裝配；
2.對(duì)熱分析與結(jié)構(gòu)分析采用差異化網(wǎng)格技術(shù)，熱分析與結(jié)構(gòu)分析模型無需匹配，程序自動(dòng)基于熱分析結(jié)果完成結(jié)構(gòu)模型的溫度插值，從而完成熱應(yīng)力耦合分析；
3.基于規(guī)范P-Y，T-Z，Q-Z曲線法考慮樁土相互作用；
4.采用基于規(guī)范的載荷確定和參數(shù)化加載算法；
5.基于BS EN1998規(guī)范確定地震反應(yīng)譜及地震加速度時(shí)程曲線；
6.通過將子結(jié)構(gòu)技術(shù)大量應(yīng)用于液面晃動(dòng)與動(dòng)力學(xué)分析中；
7.應(yīng)用實(shí)體殼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了外罐實(shí)體模型的內(nèi)力提??；
8.采用參數(shù)化自動(dòng)載荷組合技術(shù)可以考慮各種載荷工況的可能性，如有風(fēng)/無風(fēng)、正氣壓/負(fù)氣壓、地震水平主導(dǎo)/豎直主導(dǎo)、滿罐/空罐、正值/負(fù)值，以及規(guī)范要求的載荷組合系數(shù)。并輸出組合工況結(jié)果的包絡(luò)。

1.通過實(shí)現(xiàn)全參數(shù)化整體三維建模，提高了建模效率，自動(dòng)考慮載荷在儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)之間的傳遞，避免了對(duì)各部分單獨(dú)計(jì)算（如內(nèi)罐與外罐分開計(jì)算）所遇到的載荷邊界條件難以確定、結(jié)構(gòu)力學(xué)性能與實(shí)際情況不符而導(dǎo)致的計(jì)算精度問題；
2.可以根據(jù)熱分析和結(jié)構(gòu)分析的不同要求建立互相獨(dú)立的模型，從而保證熱分析和應(yīng)力分析的計(jì)算精度；
3.在計(jì)算中考慮土層分布、地下水影響以及群樁效應(yīng)，從而可以基于規(guī)范要求和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)參數(shù)準(zhǔn)確描述摩擦樁與土壤的相互作用；
4.精確反映規(guī)范規(guī)定的載荷分布；
5.考慮阻尼效應(yīng)的反應(yīng)譜曲線自動(dòng)生成及地震加速度時(shí)程曲線的生成，提高計(jì)算的準(zhǔn)確性；
6.有效過濾局部模態(tài)并避免小剛度部分（如液體）的網(wǎng)格畸變。達(dá)到了模態(tài)計(jì)算中少量模態(tài)即可包容主要振型，滿足計(jì)算精度，動(dòng)力學(xué)計(jì)算中縮減計(jì)算規(guī)模，提升計(jì)算效率的目的；
7.該技術(shù)既可以保證對(duì)儲(chǔ)罐模型的精確建模，又可以提供內(nèi)力結(jié)果（彎矩、軸力、剪力等）用于儲(chǔ)罐配筋設(shè)計(jì)；
8.自動(dòng)完成大量組合工況的計(jì)算和結(jié)果生成。