بررسی رفتار مخازن استوانه ای بتنی و فولادی تحت بار زلزله
چکیده
مخازن ذخیره مایعات یکی از سازههای بسیار مهم در سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب، تاسیسات نفتی و صنایع ذخیره مایعات سمی محسوب میشوند. زمین لرزههای بزرگ در سالهای اخیر خسارات شدیدی را به مخازن ذخیره پالایشگاه ها وارد کرده اند. یکی از عوامل مهم در این آسیبها، پیش بینی نادرست نوسانات مایع در مخازن و دیگری محاسبه نادرست تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخازن بوده است. آیین نامه های طراحی لرزه ای مخازن ذخیره در حال حاضر مقدار طیف شتاب عمودی v را 2/3 مقدار طیف شتاب افقی در نظر می گیرند. این در حالی است که تحقیقات نشان داده که نسبت مولفه ی قائم به مولفه ی افقی زلزله به فاصله ساختگاه از چشمه لرزه بستگی دارد. در این پژوهش رفتار مخازن ذخیره استوانه ای بتنی و فولادی با اعمال مولفه ی افقی و قائم زلزله بررسی شده و تفاوت رفتار این مخازن از نظر میزان لمبر زدن سطح مایع و تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخزن مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین جهت از نرم افزار انسیس که نرم افزاری قوی در امر شبیه سازی سازه و سیال می باشد برای آنالیزهای مودال و دینامیکی گذرا استفاده شده است. در گام نخست، ابتدا رفتار مدل با استفاده از مدلهای تحلیلی معتبر ارائه شده توسط محققان دیگر صحت سنجی شد. در گام بعدی، تحقیقات عددی روی مخازن استوانه ای بتنی و فولادی تحت مولفه ی افقی و عمودی زلزله انجام شد. نتایج نشان داد که حداکثر میزان لمبر زدن مایع در مخزن بتنی 4/1 برابر مخزن فولادی بوده و مولفه ی قائم زلزله در هر دو مخزن سبب افزایش حداکثر میزان لمبر زدن مایع می گردد. با بررسی مقادیر بدست آمده از تنشهای مماسی ایجاد شده در بدنه مخزن، مشاهده گردید که مولفه ی قائم زلزله در هر دو مخزن موجب افزایش تنشهای ایجاد شده می گردد. در نهایت با بررسی دقیق مقادیر بدست آمده ملاحظه گردید که مخزن فولادی در مقایسه با مخزن بتنی از مولفه ی قائم زلزله تاثیر پذیرتر می باشد.