مطالعه عددی کمانش مخزن فولادی تحت اثر مولفه های افقی و قائم زلزله

مخازن فولادی استوانه ای روزمینی یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع، پالایشگاه و نیروگاه است. به دلیل این که پوسته مخازن فولادی نازک است، این مخازن تحت اثر زلزله، ممکن است دچار آسیب و یا کمانش پوسته شوند. در این تحقیق، کمانش دینامیکی مخزن فولادی استوانه ای روزمینی مهارشده تحت اثر مولفه های افقی و قائم زلزله با استفاده از روش تحلیل غیرخطی دینامیکی افزایشی، ارزیابی شده است. هدف این پژوهش بررسی اهمیت تاثیر مولفه قائم زلزله بر کمانش دینامیکی مخازن فولادی است. یک مخزن فولادی استوانه ای با قطر ۳۰ متر و نسبت ارتفاع به قطر برابر ۰/۴ بر اساس استاندارد API ۶۵۰ طراحی شد و با روش اجزای محدود مدل سازی شده است. مخزن فولادی تحت اثر یک سری رکوردهای افقی و قائم زلزله با شدت های مختلف افزاینده قرار گرفته است. با استفاده از معیار کمانش دینامیکی، متوسط شتاب بحرانی زلزله و متوسط نیروی برش پایه بحرانی کمانش پوسته مخزن تخمین زده شده است. نتایج تحلیل دینامیکی نشان داد که مولفه قائم زلزله باعث کاهش قابل ملاحظه ظرفیت کمانش پوسته مخزن شده است. کمانش پوسته مخزن تحت اثر فقط تک مولفه افقی و دو مولفه افقی و قائم زلزله، در قسمت پایین پوسته و در ارتفاع ۲/۸ متر بالای کف مخزن، ایجاد شده است. نیروی برش پایه دینامیکی بحرانی مخزن در حالت تحریک دو-جهتی (HV)، ۲۳/۵ درصد کوچک تر از برش پایه دینامیکی بحرانی در حالت تحریک تک-جهتی (H) است

کلیدواژه ها:

Steel Storage Tank ، Vertical Ground Motion ، Dynamic Buckling ، Incremental Dynamic Analysis ، مخزن فولادی ، مولفه قائم زلزله ، کمانش دینامیکی ، تحلیل دینامیکی افزایشی