ارزیابی پاسخ لرزه ای مخازن هوایی فولادی آب مجهز به میراگرهای اصطکاکی

مخازن هوایی آب از جمله تاسیسات مهم خدمات شهری به شمار میروند که در ساعات و روزهای ابتدایی وقوع زمین لرزه های مخرب، آب آشامیدنی و همچنین آب مورد نیاز جهت اطفاء آتش سوزی های احتمالی را تامین می کنند. از این رو، حفظ پایداری و عملکرد مطلوب این سازه ها در هنگام وقوع زمین لرزه و حتی پس از آن، ضروری به نظر می رسد. چرا که بروز خرابی در این سازه ها در اثر زمین لرزه ممکن است موجب خسارات مالی و جانی بسیاری به دلیل تخریب سازه، به خطر افتادن بهداشت شهر در اثر کم آبی و همچنین عدم توانایی در مقابله با آتش سوزی در مواقع بحران به علت کمبود آب گردد. در روش های نوین طراحی لرزه ای، دو دیدگاه برای مقابله با انرژی زمین لرزه وجود دارد. دیدگاه اول، روش هایی که باعث کاهش نیروی وارد به سازه به وسیله ی جدا ساختن سازه از ارتعاش زمین می شوند که سیستم های جداسازی پایه در این دسته قرار می گیرند. در دیدگاه دوم، استفاده از تجهیزات میرایی برای اتلاف انرژی لرزه ای مورد نظر است. این تجهیزات با اتلاف بخشی از انرژی زمین لرزه، باعث کاهش خسارات ناشی از رفتار غیرالاستیک آنها می شوند. در میان انواع مختلف ابزارهای ایجاد میرایی می توان به میراگرهای اصطکاکی اشاره نمود. به کارگیری میراگرهای اصطکاکی به دلیل هزینه ی پایین تولید، حساسیت کم به اثرات محیطی و عدم نیاز به جایگزینی پس از وقوع زمین لرزه، یکی از بهترین روش های ارتقاء رفتار لرزه ای سازه ها به شمار می رود. از این رو، در این پژوهش پاسخ لرزه ای مخازن هوایی با میراگر اصطکاکی و بدون آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور، میراگر در تراز تکیه گاهی و همچنین در تراز فوقانی سازه استقرار یافته است. از سوی دیگر، مخزن با درصد پرشدگی های مختلف که شامل مخزن خالی، پر و نیمه پر می باشد، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این خصوص، هر مدل تحت سه شتاب نگاشت زلزله قرار گرفته است. نتایج مدل سازی های انجام شده در نرم افزار Abaqus نشان می دهد در هر سه حالت مخزن خالی، نیمه پر و پر، با بهره گیری از میراگر اصطکاکی مناسب، بیشینه تغییر مکان تراز فوقانی مخزن تحت اثر هر سه شتاب نگاشت کاهش می یابد. بر اساس نتایج بدست آمده میزان این کاهش به هنگام استقرار میراگر در تراز فوقانی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

مخازن هوایی ذخیره آب ، زمینلرزه ، کنترل غیرفعال ، میراگر اصطکاکی