اثر برخورد بر رفتار لرزه‌اي مخازن جداسازي شده توسط جداساز آونگ اصطكاكي

Impact effect on seismic behavior of base isolated liquid storage tanks isolated by friction pendulum bearing

مخازن نگهداري سيالات از جمله سازه‌هاي مهم صنعتي هستند كه تحت زلزله‌هاي شديد نيز بايد به عملكرد خود ادامه دهند. آسيب‌هاي وارده بر اين سازه‌ها نشان دهنده عملكرد ضعيف آنها در زلزله‌هاي گذشته مي باشد. يكي از روش هاي موثر در مقاوم سازي و كاهش نيروهاي وارده بر اين سازه‌ها استفاده از جداساز لرزه‌اي مي باشد. از آنجا كه پريود جداساز آونگ اصطكاكي به وزن سازه روي آن وابسته نمي‌باشد، اين نوع جداساز داراي عملكرد بهتري نسبت به ساير جداسازهاي لرزه‌اي مي‌باشد. اين نوع از جداسازهاي لرزه‌اي، از يك سطح مقعر شكل تشكيل شده‌اند كه بر روي آن يك لغزنده قرار گرفته است و عمل لغزش توسط اين لغزنده بر روي سطح مقعر شكل صورت مي‌گيرد. آنچه در اين مقاله به آن پرداخته مي‌شود، بررسي عملكرد جداساز لرزه اي در كاهش پاسخ هاي مخازن،تحت تحريك زلزله‌هاي با سطوح خطر متفاوت (سطح خطر سرويس، طراحي و بيشترين زلزله مورد انتظار)مي‌باشد.هم چنين، اثر ضربه بر پاسخ مخازن نيز مورد بررسي قرار گرفته شده است.براي اين منظور، دو مخزن با نسبت ابعاد ظاهري متفاوت در نظر گرفته شده‌اند و پاسخ‌هاي آنها در سه حالت گيردار، جداسازي شده بدون در نظر گرفتن اثر ضربه و جداسازي شده با در نظر گرفتن اثر ضربه مقايسه شده‌اند. نتايج بدست آمده حاكي از آنست كه با افزايش سطح خطر زلزله، عملكرد جداساز كاهش مي‌يابد. هم‌چنين، احتمال وقوع برخورد در حالتي كه سازه تحت تحريك زلزله‌هاي با سطح خطر بيشترين زلزله محتمل قرار مي‌گيرند، بيشتر از دو سطح خطر ديگر است. پاسخ‌هاي بدست آمده نشان مي‌دهند، در صورتي كه برخورد رخ دهد، پاسخ هاي جابجايي جرم ضرباني، ممان واژگوني و برش پايه نسبت به حالتي كه برخورد رخ نمي‌دهد، افزايش مي يابند

Liquid storage tanks are important industrial structures that must continue their performance under severe earthquakes. The induced damages caused in the past earthquakes show the poor behavior of these structures. One of the most effective methods to retrofit and reduce the induced forces is using base isolation. Friction Pendulum System called FPS has better performance compared to other base isolation systems, for the reason that its period does not depend on the structural weight. The aim of this paper is to investigate the effect of FPS under three different hazard level earthquakes (SLE, DBE and MCE). It is also, the impact effect due to contacting the slider with the side restrainers is investigated. For the required analysis, two different liquid storage tanks are considered and their responses are compared in Fixed, Isolated without considering impact and isolated with considering impact conditions. The obtained results show, increasing the hazard level of ground motions leads to decreasing the performance of FPS. It is also observed, compared to SLE and DBE earthquake ground motions the MCE has the maximum probability of impact. The results also show that, the impulsive mass displacement, overturning moment and base shear increases when the impact occurs, while the impact has no special effect on convective displacement.