ارزیابی سطح خرابی لرزهای مخازن ذخیره سیال فولادی زمینی مهارشده با استفاده از آنالیزهای دینامیکی غیرخطی
Seismic Damage Assessment of Anchored steel storage tanks through Nonlinear Dynamic analysis
/سیما موسوی اقدم
: مهندسی عمران
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۹۶ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
آب و سازههای هیدرولیکی
۱۳۹۸/۱۱/۱۶
تبریز
مخازن ذخیره سیالات یکی از المانهای حیاتی و پراهمیت در جوامع امروزی میباشند و بهمنظور ذخیره انواع سیالات اعم از سمی و غیره سمی و قابل اشتعال تا مواد شیمیایی بسیار خطرناک مورداستفاده قرار میگیرند .شکست این مخازن در اثر زلزله، علاوه بر ضرر و زیان اقتصادی ممکن است قطع آب، آتشسوزیهای کنترل نشده، اتلاف و نشت مواد شیمیایی سمی یا آلودهکننده محیطزیست را به همراه داشته باشد که گاهی خسارتهای بیشتر از خود زلزله را در پی دارند .، به دلیل پیچیدگی اثرات زمین لرزه و تاثیر پارامترهای متعدد زلزله ازجمله محتوای فرکانسی آن در آسیبصپذیری مخازن نگهدارنده سیال، سیستم مخازن نیازمند مطالعه و تحلیلهای دقیق تر تحت زمین لرزه ها میصباشد .لذا در این تحقیق اثرات محتوای فرکانسی متفاوت زلزلهصهای دور و نزدیک بر رفتار مخزن استوانهصای فولادی حاوی سیال برای چهار مخزن) با نسبت ارتفاع به قطر H/D= ۰.۹ و H/D=۰.۳ و دو ضخامت مختلف برای جدار مخزن در هر یک از نسبتصهای H/D) با تکیهصگاه ثابت مورد مطالعه قرار گرفته است .برای این منظور، جهت تحلیل دینامیکی مخزن مورد نظر از تحلیل دینامیک افزایشی استفاده شده است .مدلسازی مخزن و سیال با استفاده از روش المان محدود در نرم افزار آباکوس، با در نظرگرفتن اثرات اندرکنش سازه و سیال به روش CAS انجام شده است .نتایج حاکی از آن است که ارتفاع موج اسلاشینگ مخازن پهن نسبت به مخازن بلند بیشتر است .در ابعاد هندسی یکسان با تغییر ضخامت جدار تغییری در ارتفاع موج اسلاشینگ رخ نمیصدهد اما فشار وارد بر دیواره مخزن با کاهش ضخامت جدار افزایش میصیابد که این افزایش در مخازن پهن نسبت به مخازن بلند بیشتر میصباشد.احتمال خرابی ناشی از زلزله برای مخازن پهن در اثر زلزله ای دور از گسل نسبت به زلزله های نزدیک گسل ،بیشتر میصباشد.عکس این قضیه برای مخازن بلند صادق است
Fluid storage tanks are one of the vital elements in today's societies and are used to store a variety of fluids, ranging from toxic and flammable to highly hazardous chemicals. The failure of these tanks due to the earthquake, in addition to economic losses, may result in water loss, uncontrolled fires, loss and leakage of toxic or environmental pollutants that sometimes cause more damage than the earthquake itself. Due to the complexity of earthquake effects and the impact of various earthquake parameters, including its frequency content on the vulnerability of fluid storage tanks, the reservoir system needs to be studied and analyzed more closely under the earthquakes. Therefore, in this study, the effects of different frequency content of far-fault and near-fault earthquakes on the behavior of steel cylindrical tanks containing fluid for four tanks (with height / diameter ratio of H / D = 0.9 and H / D = 0.3 and two thicknesses) with constant support have been studied. For this purpose, incremental dynamic analysis has been used to dynamically analyze the reservoir. Reservoir and fluid modeling were performed using the finite element method in the Abacus software, taking into account the effects of structural and fluid interaction with the CAS method. The results show that the sloshing wave height for broad tanks is higher than that of the tall tanks with the same wall thickness. By increasing wall thickness in the same geometrical dimensions, the sloshing wave height does not change but the pressure on the tank wall increases. It is found that this increase is greater in broad tanks than in tall tanks. Earthquake-related damage is more likely for broad tanks due to far-fault earthquake, the opposite is true for tall tanks
Seismic Damage Assessment of Anchored steel storage tanks through Nonlinear Dynamic analysis