مطالعه رفتار ديناميكي مخازن انعطاف‌پذير بتني استوانه‌اي هوايي و زميني با پايه جداسازي شده

Dynamic behavior of elevated and ground-supported, base-isolated, flexible, concrete cylindrical fluid containers

مخازن ذخيره مايعات يكي از سازه‌هاي بسيار مهم در سيستم‌هاي تصفيه آب و فاضلاب و صنايع ذخيره مايعات سمي محسوب مي‌شوند. يكي از بهترين روش‌هاي مراقبت از مخازن ذخيره‌سازي مايعات در برابر نيروهاي زلزله، استفاده از سيستم‌هاي جداسازي لرزه‌اي مي‌باشد. اين سيستم‌ها با ايجاد تغييرمكان‌هاي قابل قبول در پايه‌ي روسازه ضمن جلوگيري از ورود روسازه به فازهاي غيرخطي، از اعمال خسارت‌هاي احتمالي به اين سازه‌ها محافظت مي‌كند. از جمله روش‌هاي متداول به منظور مدلسازي مخازن، استفاده از مدل‌هاي مكانيكي معادل اين سازه‌ها مي‌باشد. آيين‌نامه‌هاي طراحي مخازن نيز با بهره‌گيري از اين مدل‌ها، به ارائه‌ي معادلات و روابط حاكم به رفتار آن‌ها پرداخته‌اند. اما مدل‌هاي مكانيكي استفاده شده توسط آيين‌نامه‌ها و محققان قبلي، براي مخازن با ديواره‌ي صلب ارائه شده‌اند. تمامي مطالعات پيشين بر پايه‌ي همين مدل‌ها صورت گرفته است. در اين تحقيق، با استفاده از يك مدل مكانيكي معادل مخازن بتني استوانه‌اي كه موضوع انعطاف‌پذيري ديواره را به صورت كاملا پيشرفته در نظر گرفته است، به بررسي پاسخ‌هاي لرزه‌اي مخازن بتني زميني و هوايي كه تحت تأثير حركت افقي دو جهته‌ي زمين قرار گرفته است، پرداخته خواهد شد. نتايج نشان مي‌دهد با انتخاب بهترين خصوصيات مكانيكي جداساز اين سيستم‌ها، مي‌توان پاسخ‌هاي لرزه‌اي اين مخازن را تا حد زيادي بهبود بخشيد,

Liquid storage tanks are vital and have great importance in industrial facilities. One of the best ways to protect the fluid storage tanks against earthquake forces is the use of seismic isolation systems. These systems protect such structures against possible damage during an earthquake by allowing acceptable displacements at the base of the superstructures while preventing the superstructure from entering the nonlinear phases. One of the common methods for computer modeling of these structures is the use of equivalent mechanical models. It should be noted that, the mentioned equivalent mechanical models, are suggested for design of tanks by Standards and Codes. However, they are appropriate for rigid-wall tanks. On the other hand, the recent studies show that the seismic response of a rigid tank may be considerably less than that of a similar flexible tank. In this study, by using a state-of-the-art equivalent mechanical model of cylindrical concrete containers, that considers the issue of wall flexibility, the seismic responses of ground-supported and elevated concrete containers affected by the bi-directional horizontal motion of the earthquake is investigated. The results show that, by selecting the best mechanical properties of seismic base isolation systems, the seismic responses of these tanks can be greatly improved.