بررسی رفتار مخازن فلزی سقف ثابت مهارشده برای ارائه روش های پیشگیری از کمانش جداره تحت تاثیر تحریکات زلزله

در تحقیق حاضر به بررسی مشخصات دینامیکی و رفتار مخازن ذخیره مایعات تحت بار زلزله پرداخته شده است. موارد فوق الذکر به چند مبحث مجزای زیر تقسیم بندی شده و مورد بررسی قرار گرفته اند: 1) انجام آزمایش ارتعاش محیطی و صحت سنجی مدلهای عددی تهیه شده از مخازن در محدوده خطی 2) بررسی فرکانس ها و شکل مودهای ارتعاشی مخازن 3) بررسی رفتار مخازن تحت بار زلزله مطالعه هر کدام از موارد بیان شده در فصول مختلف این نوشتار انجام گردیده است. در مورد موضوع اول، از روش اجزای محدود برای مدلسازی مخازن مورد نظر استفاده شده است. مخازن در نظر گرفته شده شامل 3 مخزن از نوع مهار شده با سقف ثابت گنبدی هستند که دارای ارتفاع یکسان 19/12 متر و قطرهای متفاوت 19/12، 00/16 و 29/18 متر می باشند. سپس، برای صحت سنجی نتایج مدلسازی عددی در محدوده خطی، از نتایج آزمایشات ارتعاش محیطی بهره گیری شده است. این آزمایشات تحت بارهای محیطی مانند باد و ریزلرزه های خاک زیر مخازن و در 2 عمق مایع که تقریبا برابر با 40/0 و 90/0 ارتفاع مخازن در نظر گرفته شده بود، بر روی آنها انجام گردیده است. در خصوص موضوع دوم، تاثیر سقف و همچنین عمق مایع در فرکانس ها و شکل مودهای ارتعاشی محوری، محیطی و قائم مخازن مورد نظر بررسی شده است. به این منظور، مدل عددی مخازن در 2 حالت روباز و سقف ثابت و در 4 عمق مایع که برابر 80/1، 80/4، 50/8 و 90/10 متر در نظر گرفته شد، تهیه شده است. در پایان این قسمت، روابطی برای بررسی میزان تاثیر سقف در مشخصات دینامیکی مخازن ارائه شده است. در موضوع سوم از تحقیق رفتار دینامیکی و کمانش جداره مخازن تحت زلزله افقی بررسی شده است. بدین منظور، مدل عددی مخازن با استفاده از روش اجزای محدود تهیه شده و با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی مصالح و غیرخطی هندسی تحلیل های تاریخچه زمانی بر روی آنها انجام شده است. علاوه بر ویژگی های هندسی، چند پارامتر بیان شده زیر هم در پاسخ دینامیکی مخازن تاثیرگذار هستند که مورد بررسی قرار گرفته اند: • عمق مایع: 2 عمق 50/8 و 90/10 متر در نظر گرفته شده است. • شتاب ورودی به سیستم: 3 رکورد زلزله ال سنترو، نورث ریچ و طبس با بیشینه شتابها و پریودهای غالب متفاوت در نظر گرفته شدند. • شرایط سقف: مخازن در 2 حالت روباز و با سقف ثابت مدلسازی شده اند. تاثیر موارد فوق در برش پایه، تنش ها و تغییرشکل های جداره و همچنین کمانش های الاستیک و الاستوپلاستیک ایجاد شده در جداره مخازن بررسی شده است.