اثر زلزله بر رفتار مخزن بتنی مدفون در خاک

با توجه به خسارات ناشی از زلزله های گذشته بر روی مخازن و تحلیل لرزه ای انجام شده بر آن ها، طراحی مخازن مقاوم تر در برابر زلزله ها امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش، شعاع داخلی مخزن مدل سازی شده ۲۴ متر و ارتفاع خارجی آن ۶ متر در نظر گرفته شده است. ضخامت کف، دیواره و سقف برابر با ۳۰۰ میلی متر تعیین شده است. همچنین، در این مطالعه از سه سطح مختلف سیال، به ترتیب با درصد حجمی ۵۰، ۷۵ و ۹۰ درصد از ظرفیت مخزن که با آب پر شده است، استفاده شده است. تحلیل مودال نشان می دهد که با افزایش سطح تراز آب در داخل مخزن، درصد جرم کلی مشارکت کننده در دو حالت اول و دوم افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان می دهد که با افزایش حجم اشغال شده در مخزن، دوره تناوب نیز افزایش می یابد. پاسخ های بررسی شده شامل فشار هیدرودینامیکی ناشی از سیال به جداره مخزن و نیروهای سازه ای از جمله نیروی شعاعی، لنگر خمشی و نیروی برشی می باشد. به طوری که برای مخزنی با حجم پر شده، مقادیر فشار به ترتیب برابر با kN/m ۴۷۶، kN/m ۳.۴۶ و kN/m۵.۳۳ می باشد. در حالت تلاطمی نیز این مقادیر به ترتیب برابر با kN/m ۱۵۳، kN/m ۹.۱۲ و kN/m۵.۱۰ است. تاثیر تراز سیال بر ارتفاع نوسانات نشان می دهد که با افزایش ارتفاع آب از ۵۰ به ۹۰ درصد، این مقدار تقریبا ۳۰ درصد افزایش می یابد. همچنین، با افزایش تراز سیال از ۵۰ به ۷۵ درصد، شیب منحنی به میزان ۲۲ درصد افزایش می یابد. تغییر تراز سیال از ۷۵ به ۹۰ درصد نیز باعث افزایش ۸۹ درصدی شیب برش پایه نسبت به حالت قبل شده است. بررسی تاثیر تراز سیال بر تغییرات نیروهای محیطی نشان می دهد که بین درصد حجم پر شده و نیروهای محیطی رابطه ای غیرخطی وجود دارد.

کلیدواژه ها:

earthquake ، tank ، Level ، Volume ، Fluid ، Concrete