بررسی عملکرد لرزه ای مخازن هوایی آب

در این پایان نامه عملکرد لرزه ای مخازن هوایی بتنی آب با پایه لوله ای مورد بررسی قرار گرفته است. مخزن مورد مطالعه به ظرفیت 150 متر مکعب می باشد که بر اساس ویرایش دوم استاندارد 2800 طراحی و در استان سیستان و بلوچستان اجرا شده است. مدل سازی سازه با یک روند ساده انجام شده است به طوری که به جای مدل سازی پوسته ی مخزن با المان های shell، از المانهای frame با جرم های متمرکز معادل استفاده شده است. پایه مخزن نیز با المانهای frame غیرخطی مدل سازی شده است. یک فصل جداگانه نیز به نحوه مدل سازی مفصل های پلاستیک اختصاص یافته است و به جای اینکه مشخصات مفصل های پلاستیک از جداول خاصی برداشته شود، کلیه مدل های رفتاری مفصل های پلاستیک بر اساس تحلیل لنگر- انحنا محاسبه شده است. اثر اندرکنش آب و خاک و سازه هر یک به طور جداگانه مورد برررسی قرار گرفته است به طوری که کمترین مقدار ضریب رفتار با در نظر گرفتن هم زمان این سه عامل بدست آمده است. به خاطر اهمیت بحث ضریب رفتار، یکی از اهداف اصلی این پایان نامه محاسبه ضریب رفتار سازه می باشد. با استفاده از سه روش مختلف، ضریب رفتار سازه محاسبه و با هم مقایسه شده است. این سه روش عبارتند از: روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی با pga فزاینده، روش تحلیل استاتیکی غیرخطی یا پوش اور(pushover) و روش تحلیلی پیشنهادی. اثرات برش بر روی سازه با استفاده از یک روش جدید مورد بررسی قرار گرفته است به طوری که ابتدا منحنی های ظرفیت دینامیکی حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی با pga فزاینده بدون مدلسازی برشی مفاصل پلاستیک محاسبه می شوند، سپس منحنی های ظرفیت برشی سازه نیز با روش های مختلف بدست می آیند. با تقاطع این دو دسته منحنی، نقاط عملکردی سازه محاسبه و ضریب رفتار متناسب با آن بدست آمده و با ضریب رفتار بدون اثر برش مقایسه می شود. در کارهای قبلی تنها با استفاده از روش دینامیکی ضریب رفتار محاسبه شده و تاکنون با روش های دیگر (روش هایpushover و تحلیلی)، این کار انجام نشده است. برای اولین بار یک روش تحلیلی و همچنین الگوی باگذاری جانبی جدیدی به نام (q1+q2) برای تحلیل پوش اور مخازن هوایی با پایه لوله ای توصیه شده و نتایج حاصل با متوسط نتایج حاصل از تحلیل های دینامیکی دارای تطبیق مناسبی می باشد. الگوی جدید با سایر الگوهای متداول نظیر متمرکز، مثلثی و یکنواخت مقایسه شده و از همه این الگوها پارامترهای رفتاری سازه را بهتر تخمین می زند. اثر مشخصه های رفتاری مفاصل پلاستیک مانند شکل پذیری و مقاومت افزون بر ضریب رفتار سازه نیز با استفاده از 6 مدل رفتاری مختلف برای مفصل های پلاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نیز پیشنهادهایی برای آیین نامه های 2800، آیین نامه بتن و نشریه شماره 123 (آیین نامه مخازن) ارایه شده است.