عنوان

ارزیابی احتمالاتی بهبود رفتار لرزه ای مخازن ذخیره سیال در زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک با استفاده از دیواره های جداکننده

شماره

پ۲۸۶۶۶

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

ارزیابی احتمالاتی بهبود رفتار لرزه ای مخازن ذخیره سیال در زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک با استفاده از دیواره های جداکننده

نام نخستين پديدآور

امیر امیرطاهری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

عمران(پردیس)

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۲

نام خاص و کميت اثر

۹۸ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۲/۰۲/۲۵

متن يادداشت

در جوامع امروزی مخازن ذخیره سیالات از جمله سازه های با رده اهمیت مهم، حساس و حتی حیاتی می‌باشند و به‌منظور ذخیره انواع سیالات اعم از قابل شرب، غیرقابل شرب، قابل اشتعال تا مواد شیمیایی بسیار خطرناک مورداستفاده قرار می‌گیرند. آسیب دیدن این مخازن در اثر زلزله، علاوه بر ضرر و زیان اقتصادی ممکن است باعث قطع آب، آتش‌سوزی‌های کنترل نشده، اتلاف و نشت مواد شیمیایی سمی یا آلوده‌کننده محیط‌زیست گردد که گاهی تبعات اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و سیاسی آن اثرات مخرب تری دارند. مودهاي مختلفی از شكست مخازن گزارش شده است که از آن جمله می‌توان به:گسيختگي اتصالات لوله با ديوارة مخزن بدليل بلندشدگي زياد كف، گسيختگي در محل اتصال كف و پوسته بدليل تنش هاي اضافي در محل اتصال، كمانش ديوارة مخزن بدليل تنش هاي محوري فشاري بزرگ و گسيختگي لايه هاي زيرين خاك بدليل نفوذهاي بيش از حد در خاك اشاره نمود. هدف از این تحقیق، بررسی احتمالاتی بهبود رفتار لرزه ای مخازن ذخیره سیال در زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک با استفاده از دیواره های جداکننده با روش آنالیزهای دینامیکی غیرخطی می‌باشد. 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. در این‌ پژوهش‌ شش مخزن زمینی‌ نگهداری‌ سیال را به‌ لحاظ لرزه ای‌ مورد بررسی‌ قراردادیم‌. این‌ مخازن را با دو نسبت ارتفاع به‌ شعاع 6/0 و 85/1 و با شعاع 5 متر مدلسازی‌ نموده و ارتفاع موج اسلاشینگ‌، جابجایی تاج مخزن و فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن را برای پاسخ 4 رکورد زلزله حوزه نزدیک گسل و 4 رکورد زلزله حوزه دور از گسل با محتوای فرکانسی مختلف مورد بررسی‌ قرار داده ایم‌ و نتایج ذیل بدست آمده است: الف) مقایسه پاسخ های جابجایی، اسلاشینگ و فشار هیدرودینامیکی کل زمین لرزه های حوزه نزدیک گسل به دور از گسل: در مخزن با H/R=1/85 : بدون جداکننده، میانگین جابجایی تاج مخزن 3/144درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 9/330 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 6/47 درصد کمتر ، با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 1/46 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 1/114 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 9/68 درصد کمتر ، با جداکننده به ارتفاع مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 8/57 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 5/209 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 7/61 درصد کمتر می باشد. در مخزن با H/R=0/6 : بدون جداکننده، میانگین جابجایی تاج مخزن 21 درصد بیشتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 2/539 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 68 درصد کمتر، با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 2/12 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 3/417 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 8/55 درصد کمتر و با جداکننده به ارتفاع مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 2/19درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 5/432 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 119 درصد کمترمی باشد. ب) مقایسه پاسخ های جابجایی، اسلاشینگ و فشار هیدرودینامیکی کل زمین لرزه ها از لحاظ محتوای فرکانسی (PGA/PGV≤1 به PGA/PGV>1): در مخزن با H/R=1/85 بدون جداکننده، میانگین جابجایی تاج مخزن 6/105 درصد بیشتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ 2/32 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 4/108 درصد بیشتر است. در مخزن با H/R=1/85 با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 1/77 درصد بیشتر و میانگین حداکثر اسلاشینگ 3/55 درصد بیشتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 8/146 درصد بیشتر است. در مخزن با H/R=1/85 با جداکننده به ارتفاع مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 51 درصد بیشتر ، میانگین حداکثر اسلاشینگ 9/20 درصد بیشتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 150 درصد بیشتر است. در مخزن با H/R=0/6 بدون جداکننده، میانگین جابجایی تاج مخزن 7/93 درصد بیشتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ 58 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 159 درصد بیشتر است. در مخزن با H/R=0/6 با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 2/37 درصد بیشتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 1/12 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 1/165 درصد بیشتر است. در مخزن با H/R=0/6 با جداکننده به ارتفاع مخزن، میانگین جابجایی تاج مخزن 49 درصد بیشتر ، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 1/7 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخزن 2/222 درصد بیشتر است. ج) مقایسه پاسخ های جابجایی، اسلاشینگ و فشار هیدرودینامیکی کل زمین لرزه ها از لحاظ ابعاد مخازن (مخزن با H/R=1/85 نسبت به مخزن با H/R=0/6): در زلزله های حوزه نزدیک گسل میانگین جابجایی تاج مخزن بدون جداکننده 5/211 درصد کمتر ، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 5/85 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 9/196 درصد کمتر می باشد. میانگین جابجایی تاج مخزن با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن 8/102 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 2/92 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 5/250 درصد کمتر می باشد. میانگین جابجایی تاج مخزن با جداکننده به ارتفاع کامل 5/165 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 3/112 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 4/195 درصد کمتر می باشد. در زلزله های حوزه دور از گسل میانگین جابجایی تاج مخزن بدون جداکننده 7/0 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 2/175 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 8/237 درصد کمتر می باشد. میانگین جابجایی تاج مخزن با جداکننده به ارتفاع نصف مخزن 8/55 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 4/364 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 3/223 درصد کمتر می باشد. میانگین جابجایی تاج مخزن با جداکننده به ارتفاع کامل 5/100 درصد کمتر، میانگین حداکثر اسلاشینگ مخزن 2/265 درصد کمتر و میانگین فشار هیدرودینامیکی کل وارد بر پای دیواره مخازن 2/300 درصد کمتر می باشد.

متن يادداشت

in today 's societies , reservoir storage reservoirs are important , sensitive and even critical , and are used to save various types of fluids including potable , non - potable , flammable and highly hazardous chemicals . damage to these reservoirs in the earthquake , in addition to loss of economic losses , may cause disruption of water , non - controlled fires , waste and leakage of toxic or toxic chemicals that sometimes have more detrimental effects on economic , environmental , social and political consequences . different modes of failure are reported including : failure of pipe - to - wall connections because of excessive floor roughness , failure in connection location of the floor and shell due to excess stresses at the connection , buckling of reservoir walls due to excessive stress and failure of the lower layers of soil due to excessive seepage in the soil .the purpose of this research is to investigate the probabilistic behavior of seismic behavior of reservoir in the field of far and near - field using the nonlinear dynamic analysis . for this purpose , incremental dynamic analysis has been used for dynamic analysis of the reservoir . modeling of reservoir and fluid by means of finite element method in abaqus software has been done by considering the effects of structure and fluid interaction with cas method.In this research, we examined six underground fluid storage tanks from a seismic point of view. These tanks have two ratios of height to radius of 0.6 and 1.85 and with a radius of 5 meters and modeled the height of the slashing wave, the displacement of the reservoir crown and the total hydrodynamic pressure on the base of the reservoir wall for the response of 4 earthquake records in the area near the fault and 4 earthquake records in the area far from the fault with different frequency content. and the following results have been obtained: A) Comparison of responses of displacement, slashing and hydrodynamic pressure of total earthquakes near the fault to far from the fault: in the reservoir with H/R=1.85 without separator, the average displacement of the reservoir crest is 144.3% lower, the average maximum slashing of the reservoir is 330.9% lower and The average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 47.6% lower. In a tank with H/R=1.85 with a separator half the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 46.1% less, the average maximum slashing of the tank is 114.1% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 68.9% less. In a tank with H/R=1.85 with a separator at the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 57.8% less, the average maximum slashing of the tank is 209.5% less, and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 61.7% less. In the tank with H/R=0.6 without separator, the average displacement of the tank crown is 21% more, the average maximum slashing of the tank is 539.2 percent less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 68 percent less. In a tank with H/R=0.6 with a separator half the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 12.2% less, the average maximum slashing of the tank is 417.3% less, and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 55.8% less. In the tank with H/R=0.6 with the separator at the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 19.2% less, the average maximum slashing of the tank is 432.5% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 119% less. b) Comparison of displacement, slashing and hydrodynamic pressure responses of all earthquakes in terms of frequency content (PGA/PGV≤1 to PGA/PGV>1): in the reservoir with H/R=1.85 without separator, the average displacement of the reservoir crown is 105.6% Moreover, the average maximum slashing is 32.2% lower and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 108.4% higher. In the tank with H/R=1.85 with a separator half the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 77.1% more and the average maximum slashing is 55.3% more and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 146.8% more. In a tank with H/R=1.85 With the separator at the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 51% more, the average maximum slashing is 20.9% more and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 150% more. In the tank with H/R=0.6 without separator, the average displacement of the tank crest is 93.7% higher, the average maximum slashing is 58% lower, and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 159% higher. In a tank with H/R=0.6 with a separator half the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 37.2% higher, the average maximum slashing of the tank is 12.1% lower, and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 165.1% higher. In the tank with H/R=0.6 with the separator at the height of the tank, the average displacement of the tank crown is 49% higher, the average maximum slashing of the tank is 7.1% lower, and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 222.2% higher.c) Comparison of displacement, slashing and hydrodynamic pressure responses of all earthquakes in terms of reservoir dimensions (reservoir with H/R=1.85 compared to reservoir with H/R=0.6): in earthquakes near the fault, the average displacement of the crest of the reservoir without separator 211.5% less, the average maximum tank slashing is 85.5% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 196.9% less. The average displacement of the crown of the tank with a separator half the height of the tank is 102.8% less, the average maximum slashing of the tank is 92.2% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 250.5% less. The average displacement of the crown of the tank with the separator at full height is 165.5% less, the average maximum slashing of the tank is 112.3% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 195.4% less. In earthquakes in the area far from the fault, the average displacement of the reservoir crown without separator is 0.7% less, the average maximum tank slashing is 175.2% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 237.8% less. The average displacement of the crown of the tank with a separator half the height of the tank is 55.8% less, the average maximum slashing of the tank is 364.4% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 223.3% less. The average displacement of the crown of the tank with the separator at full height is 100.5% less, the average maximum slashing of the tank is 265.2% less and the average total hydrodynamic pressure on the base of the tank wall is 300.2% lower.

عنوان گونه گون

Probabilistic seismic assessment of retrofitting of reservoir fluid tanks under near and far fault earthquakes using baffle

عنصر شناسه اي

‏ امیر امیرطاهری،

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

کلاته‌،

عنصر شناسه اي

مجتهدی،

ساير عناصر نام

فرهود

ساير عناصر نام

علیرضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز