描述
本模型简化模拟了一个直径为3米的地下储罐的承重结构。该储罐由两个8米长的腔室组成，这两个腔室通过中间的一个检修和安装室连接。在该检修室上连接有一个直通到地表面的入口竖井。地表面位于储罐上方两米处。
储罐由玻璃纤维增强塑料和不锈钢型材制成。这些材料通过正交各向异性塑性和各向同性塑性材料行为进行模拟。
支撑
简化地假设储罐的上下半部分均采用恒定的面弹簧进行支撑。其计算依据改良的Pasternak双参数地基反力模量法进行。影响深度确定为 2.4 米。顶部的基床厚度根据覆土厚度（2米）确定。此外，此处的弹簧刚度降低了50%。其原因在于靠近地表面导致的扰动埋置条件的影响，以及假设回填时未能完全压实。下图显示了z方向弹性地基反力系数的表示，以及下半部分所应用的地基反力参数的相应输入对话框。
关于土-结构相互作用建模的更多信息可以在以下手册条目中找到。这里还展示了用于确定结构与土之间相互作用的更精确的方法。
土压力
作用在储罐上的土压力由周围土壤的重度决定，随深度增加。其分布可假设为线性，从地表面处荷载为零开始。荷载以三个全局主方向施加在储罐的外壁上。下图说明了土壤自重荷载的施加情况。
填充
两个储罐室分别承受来自液体填充的静水压力。该压力由液体的重度和填充高度决定，随深度线性增加，并垂直作用于罐壁。
关于储罐结构上静水压力的更多信息可以在以下技术文章中找到：
浮力
来自地下水的浮力
对于这种情况，假设储罐暂时有一半位于地下水中。总浮力根据阿基米德原理由排开水的质量产生。其作用方向与重力加速度方向相反。因此，在我们的模型中作用于负 z 方向。此外，此处将荷载分布到投影面积上，并假设荷载随 Z 方向线性增加。此方法具有保守性，可为控制储罐的椭圆化变形提供安全边界。下述公式显示了根据这些假设计算出的均布面荷载。其输入如下图所示。
地下水引起的土压力变化
由于地下水位的变化，来自土壤的荷载也会发生变化。下列公式显示了这种变化荷载的计算。随后的图片显示了相关的荷载分布以及随深度的变化分量。
优化
下图中显示了优化设置以及为进行优化而选定的承重结构的相关参数化尺寸。通过标记的“确定并全部计算”按钮可以计算优化变异。
结束语
土-结构相互作用
为了真实地描绘结构与周围土壤之间的相互作用，需要将土壤作为3D体积单元并采用非线性材料行为进行建模。更多信息可在以下链接的“岩土工程分析”模块手册中获取：
稳定性/屈曲
本文未涉及施加初始缺陷和进行稳定性验算。然而，由于已经应用了非线性材料，在此使用GMNIA（几何和材料非线性带初始缺陷分析）方法进行验算是完全可以实现的。有关详细信息，请参阅以下技术文章和网络课堂：