بررسی عملکرد فونداسیون بر رفتار لرزه ای مخازن هوایی

مخازن هوایی نقش حیاتی را از نظر مهار آتش سوزی و تامین آب آشامیدنی را دارا می باشند. این گونه سازه ها باید پس از وقوع زلزله بهره برداری و تامین فشار در خطوط شبکه آبرسانی را داشته باشند. مطالعه بیشتر و دقیق تر این سازه ها تحت شرایط لرزه ای ضروری می باشد.یکی از متداولترین روش مدل سازی و طراحی سازه های خاصی چون مخازن هوایی استفاده از روشهای اجزای محدود در نرم افزارهای تجاری مبتنی بر این روش است.بدلیل اهمیت بالای این سازه ها،نیاز به اطلاعات دقیقی در مورداثرات در نظر گرفتن اندرکنش آب و سازه و اندرکنش خاک و سازه در تحلیل مخازن هوایی فلزی می باشد.در این تحقیق،تحلیل تاریخچه زمانی یک سازه مخزن هوایی فلزی با قاب خمشی صورت گرفته است و اندرکنش آب و سازه و همچنین اندرکنش خاک و سازه در حالت های مختلف مخزن پر ، نیمه پر و خالی در سه وضعیت بدون فونداسیون ،با فونداسیون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهدعلی رغم اینکه نیروی برش پایه حاصل از آنالیز استاتیکی معادل (آیین نامه 2800 زلزله ایران) با خالی شدن مخزن کاسته می شود ولی در تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی چنین روند منظم نزولی در نیروی برش پایه مشاهده نمی شود، لذا در تحلیل لرزه ای مخازن،در نظر گرفتن حالتهای نیمه پر و خالی ضروری می باشد. با توجه به اختلاف تغییر مکان بالای مخزن در تحلیل های دینامیکی و استاتیکی در حالتهای مختلف با در نظر گرفتن اندرکنش و بدون اندرکنش در تحلیل این نوع سازه ها حتما می بایست از تحلیلهای دینامیکی با در نظر گرفتن اندرکنش آب –سازه واندرکنش خاک-سازه استفاده نمود، و استفاده از تحلیل استاتیکی معادل به تنهایی کافی نمی باشد. در مدلسازی خاک و لحاظ نمودن اندرکنش خاک-سازه، نیروی برش پایه وبلندشدگی به شدت کاهش یافته بطوریکه مقدار این نیرو از نیروی بدست آمده از تحلیل استاتیکی معادل کمتر بوده پس لحاظ نمودن اندرکنش در تحلیل ها می تواند در طرح اقتصادی مخازن موثر واقع شود. در این تحقیق ملاحظه شد جابجایی آب درون مخزن تحت نیروی زلزله گاها به 70 سانتی متر می رسد با توجه به ارتفاع خالی متعارف40 سانتی مخازن پر، این جابجایی نیز یک عامل بوجود آمدن نیروی ضربه به سقف می شود و بر این اساس بازبینی ارتفاع خالی مخزن توصیه می گردد.