شناسايي سيستم سازه اي مخزن فلزي هوايي ذخيره آب با استفاده از آزمايش ارتعاش محيطي و اعتبارسنجي مدل عددي

مقاله حاضر به بررسي امكان استفاده از آزمايش‌هاي ارتعاش محيطي براي شناسايي سيستم‌هاي سازهاي مخازن هوايي آب مي‌پردازد. اين مخازن براي ذخيره و بهره‌برداري از آب چه در شرايط عادي و چه شرايط بحراني در بسياري از نقاط كشور مورد استفاده قرار مي‌گيرند. باتوجه به حجم آب ذخيره شده توسط اين مخازن كه در فاصله از سطح زمين نگهداري مي‌شود مشخصات ديناميكي و عملكرد لرزهاي اين سازه‌ها از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. براي رسيدن به اين هدف، مخزن هوايي آب مستقر در محوطه دانشگاه تربيت مدرس براي انجام آزمايش‌هاي ارتعاش محيطي انتخاب گرديد. اين مخزن با استفاده از حسگر سرعت سنج حساس لرزهاي (ميكروترومر) ابزاربندي شده و سيگنال سرعت محيطي آن در مدت زمان 30 دقيقه در سه راستاي متعامد ثبت گرديد. مقدار دامنه سرعت جانبي ثبت شده براي تانكر آب تا 30 ميلي‌متر بر ثانيه مي‌رسد. با استفاده از الگوريتم جستار قله (برداشت پيك) مقدار فركانس اول مخزن 1/9 هرتز تعيين شد. هرچند به علت عدم تقارن كامل سازه و همچنين جهت‌گيري سنسور، فركانس‌هاي شناسايي شده در دو راستاي متعامد تا 5 %با هم اختلاف دارند. سپس با توجه به داده‌هاي موجود اقدام به مدل‌سازي عددي مخزن هوايي آب در نرم‌افزار SAP2000 با استفاده از تحليل ماتريسي و اعتبارسنجي عددي آن گرديد. در مدل‌سازي اوليه مقدار فركانس‌هاي طبيعي تعيين شده از نرم‌افزار در تطابق مناسبي با فركانس‌هاي شناسايي شده از آزمايش‌هاي ميداني مي‌باشند كه نشان از اعتبارسنجي مدل‌سازي مخزن در نرم‌افزار دارد.