مقایسه عملکرد مخازن ذخیره مایعات بتنی مکعبی و استوانه ای روزمینی تحت اثر نیروهای لرزه ای

مخازن ذخیره سیال به دلیل نقش ویژه ی آنها در تامین آب آشامیدنی در هر زمان و در هر شرایطی، به خصوص در شرایط بحرانی پس از زلزله، از اجزاء بسیار مهم در شریان های حیاتی محسوب می شوند. علاوه بر این، تخریب مخازن بزرگ که در مناطق پرجمعیت واقع شده اند، می تواند خطرات جانی برای ساکنین آن منطقه داشته باشد. با توجه به آسیب دیدگی مخازن طی زمین لرزه های مختلف، بررسی عملکرد لرزه ای این مخازن و طرح مخازن مقاوم تر در برابر زمین لرزه ها ضروری است. با توجه به این ضرورت، در تحقیق حاضر بررسی عملکرد مخازن نگهداری آب در زمان وقوع زلزله موردتوجه قرارگرفته و عملکرد لرزه ای سازه مخازن مکعبی و استوانه ای روسطحی بررسی شده و شکل بهینه از منظر پاسخ دینامیکی انتخاب شده است. دو نوع مخزن مکعبی و استوانه ای شکل در نرم افزار آباکوس شبیه سازی و تحلیل شدند. برای اعمال نیروهای دینامیکی از شتاب نگاشت زلزله های کوجالی و دوزجه در ترکیه و زلزله کوبه در ژاپن استفاده شد. مخازن مکعبی و استوانه ای با ۹۱ درصد پرشدگی با اعمال مولفه ی افقی به صورت تنها و بار دیگر با اعمال توام مولفه های افقی و قائم شتاب نگاشت های زلزله های فوق الذکر تحلیل شدند. نتایج نشان داد بیشینه نوسان سطح آب در مخزن مکعبی بیش از مخزن استوانه ای بوده و با اعمال مولفه ی قائم زلزله، شرایط بحرانی تری برای مخزن مکعبی ایجاد می گردد. بیشینه لنگر خمشی ایجادشده در دیواره ی مخزن مکعبی بیشتر از مقدار بیشینه آن در مخزن استوانه ای است. مقدار تنش های کششی در دیواره مخزن مکعبی بیشتر از مقدار متناظر آنها در مخزن استوانه ای بوده و در هر دو مخزن با اعمال مولفه ی قائم شتاب زلزله مقدار تنش های کششی کاهش می یابند، اگرچه در هر دو مخزن این کاهش قابل توجه نمی باشد. مقدار بیشینه عرض ترک مجاز در آیین نامه ۱۲۳ طراحی مخازن تحت نیروهای بهره برداری برابر ۳/۰ میلی متر توصیه شده است، که در تمامی مدل ها و تحت تمامی نیروهای لرزه ای عرض ترک حاصل شده کمتر از مقدار مجاز آیین نامه ای می باشد.

کلیدواژه ها:

ارزیابی لرزه ای ، شتاب نگاشت ، مخازن ذخیره ، مخزن مکعبی ، شبیه سازی عددی