بررسی رفتار کمانشی مخزن فولادی استوانه ای زمینی تحت اثر بارگذاری لرزه ای

در این پژوهش، پاسخ لرزه ای و کمانش دینامیکی مخزن فولادی استوانه ای زمینی ذخیره سیال، تحت اثر مجموعه ای از مولفه های افقی زلزله با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی مطالعه شده است. یک مخزن ذخیره سیال عریض به قطر ۳۰ متر و با نسبت ارتفاع به قطر ۴۰/۰ بر اساس استاندارد API ۶۵۰ طراحی شده است. تحلیل های دینامیکی افزایشی برای هفت رکورد زلزله، که هر رکورد برای PGA های مختلف از ۰.۰۵g تا ۰.۵۰g مقیاس شده، انجام شده است. برای صحت سنجی مدلسازی اجزای محدود سیستم مخزن-سیال، نتایج تحلیل اجزای محدود با نتایج تحلیلی و نتایج عددی موجود در ادبیات فنی، مقایسه شده است. مقادیر پریود مودهای ضربانی و نوسانی حاصل از تحلیل مودال، تطابق نزدیکی با نتایج تحلیلی و نتایج عددی دارد. با استفاده از مدل مکانیکی جرم و فنر مخزن، پاسخ لرزه ای مخزن شامل حداکثر برش پایه و حداکثر لنگر واژگونی تخمین زده شده و با نتایج تحلیل های دینامیکی مقایسه شده است. نتایج نشان داد که به ازای تحریک افقی با PGA کوچکتر مساوی ۰.۲۰g، متوسط حداکثر برش پایه و متوسط حداکثر لنگر واژگونی مخزن ناشی از تحلیل اجزای محدود بیشتر از نتایج مدل جرم و فنر و برعکس برای PGA بزرگتر مساوی ۰.۳۰g تا ۰.۵۰g، کمتر است. نتایج تحلیل های دینامیکی مخزن نشان داد که کمانش در پایین ارتفاع جداره (در ارتفاع ۸/۲ متر بالای کف مخزن) ایجاد شده است. همچنین با استفاده از معیار کمانش دینامیکی، متوسط حداکثر شتاب افقی زمین و متوسط نیروی برش پایه دینامیکی بحرانی که باعث وقوع کمانش پوسته مخزن شده، تخمین زده شده است.

کلیدواژه ها:

مخزن فولادی ، تحلیل دینامیکی افزایشی ، اندرکنش سیال- سازه ، کمانش دینامیکی ، کمانش پافیلی