Computer modeling of tank elevation and lowering during restoration of foundation elevations
Authors: Суриков Виталий Иванович , Лиховцев Михаил Владимирович , Катанов Алексей Александрович , Задумин Артем Николаевич 
Published: November 2022

Восстановление проектного положения вертикальных стальных резервуаров выполняется методом подъема и относится к наиболее трудоемким видам ремонта. Подъем и опускание резервуара осуществляются с использованием подъемных устройств после проведения мероприятий по обеспечению устойчивости и неизменности формы резервуарных конструкций путем установки временных усиливающих элементов. При полной замене и выравнивании фундамента или упрочнении грунта основания высотные отметки, на которых располагается окрайка, приводят в соответствие с проектными величинами, при этом возникает проблема оценки остаточных деформаций в узле сопряжения стенки и днища после опускания резервуара на восстановленное основание. С целью анализа напряженно-деформированного состояния при восстановлении высотных отметок фундамента и прогнозирования результатов ремонта после удаления элементов жесткости и определения участков стенки и окраек днища, подлежащих замене, разработана компьютерная модель процесса подъема и опускания вертикального стального резервуара. В рамках исследования рассмотрены основные методы подъема резервуаров при ремонте фундаментов, проанализированы публикации, посвященные компьютерному моделированию данного процесса. Приведены результаты компьютерного моделирования подъема-опускания РВС-20000 при выполнении ремонтных работ. По результатам выполненных исследований разработан автоматизированный программный модуль по построению компьютерной модели и расчету НДС стенки и окрайки при подъеме и опускании резервуара на отремонтированный фундамент, предназначенный для специалистов проектных организаций, выполняющих проекты производства работ на ремонт вертикальных стальных резервуаров.

Restoration of the design position of vertical steel tanks is performed by lifting and is one of the most laborintensive types of repair. Lifting and lowering of a tank is done with the help of lifting devices after taking measures for provision of stability and shape stability of tank structures by means of installation of temporary reinforcing elements. In case of complete replacement and leveling of the foundation or strengthening of the ground, the elevations at which the edge sheets are located are brought in line with the design values; in this case, the problem arises of assessing the residual deformation in the junction of the wall and the bottom of the tank after the tank is lowered on the restored foundation. In order to analyze the stress-strain state in the process of restoring the height of the foundation and predicting the results of repair after the removal of stiffeners and determining sections of the wall and the bottom edge sheets to be replaced, the authors developed a computer model of the process of raising and lowering a vertical steel tank. Within the framework of the study, the main methods of tank lifting during the repair of foundations were considered, and the publications devoted to computer modeling of this process were analyzed. The results of computer modeling of lifting and lowering a RVS-20000 during repair works are given. As a result of this research, an automated software module for building a computer model and calculation of the stress-strain state of the wall and edge sheets during the lifting and lowering of a tank on the repaired foundation was developed for the specialists of design organizations that perform work projects for repair of vertical steel tanks.