شناسایی سیستم سازه ای مخزن فلزی هوایی ذخیره آب با استفاده از آزمایش ارتعاش محیطی و اعتبارسنجی مدل عددی

مقاله حاضر به بررسی امکان استفاده از آزمایش های ارتعاش محیطی برای شناسایی سیستم های سازه ای مخازن هوایی آب می پردازد. این مخازن برای ذخیره و بهره برداری از آب در بسیاری از نقاط کشور مورد استفاده قرار می گیرند. باتوجه به حجم آب ذخیره شده توسط این مخازن که در فاصله از سطح زمین نگهداری می شود مشخصات دینامیکی و عملکرد لرزه ای این سازه ها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. برای رسیدن به این هدف، مخزن هوایی آب مستقر در محوطه دانشگاه تربیت مدرس برای انجام آزمایش های ارتعاش محیطی انتخاب گردید. این مخزن با استفاده از حسگر سرعت سنج حساس لرزه ای (میکروترومر) ابزاربندی شده و سیگنال سرعت محیطی آن در مدت زمان 30 دقیقه در سه راستای متعامد ثبت گردید. مقدار دامنه سرعت جانبی ثبت شده برای تانکر آب تا 30 میلی متر بر ثانیه می رسد. با استفاده از الگوریتم جستار قله (برداشت پیک) مقدار فرکانس اول مخزن 9/1 هرتز تعیین شد. هرچند به علت عدم تقارن کامل سازه و همچنین جهت گیری سنسور، فرکانس های شناسایی شده در دو راستای متعامد تا 5% با هم اختلاف دارند. سپس با توجه به داده های موجود اقدام به مدلسازی عددی مخزن هوایی آب در نرم افزار SAP2000 با استفاده از تحلیل ماتریسی و اعتبارسنجی عددی آن گردید. در مدلسازی اولیه مقدار فرکانس های طبیعی تعیین شده از نرم افزار در تطابق مناسبی با فرکانس های شناسایی شده از آزمایش های میدانی می باشند که نشان از اعتبارسنجی مدلسازی مخزن در نرم افزار دارد.