بررسي عددي اثر شكل و نسبت ابعاد بر پاسخ ديناميكي مخازن بتني ذخيره مايعات تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك

مخازن زميني به سازه‌هاي اشاره مي‌كند كه براي نگهداري انواع مايعات در فشار اتمسفر يا انواع مايعات علي‌الخصوص گازهاي بالاتر از فشار اتمسفر مورد استفاده قرار مي‌گيرند. زمين‌لرزه‌هاي بزرگ در سال‌هاي اخير خسارات شديدي را به مخازن ذخيره پالايشگاه‌ها وارد كرده‌اند. يكي از عوامل مهم در اين آسيب‌ها، پيش‌بيني نادرست نوسانات مايع در مخازن است. در پژوهش حاضر تحليل ديناميكي مخازن بتني ذخيره آب تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك انجام يافته است. مدل اجزاي محدودي مخازن در نرم‌افزار آباكوس با ملاحظه اندركنش سازه و سيال توسعه داده مي‌شود. مخازن بتني با مقطع استوانه‌اي، مربعي و مستطيلي با حجم ذخيره يكسان در نظر گرفته شده‌اند. اين مدل‌ها با دو ميزان پرشدگي 40 و 90 درصد در نظر گرفته شده‌اند. براي بررسي عملكرد مخازن بتني در نظر گرفته شده تحت اثر زلزله‌هاي حوزه نزديك با ماهيت‌هاي متفاوت، دو گروه زلزله حوزه نزديك براي تحليل تاريخچه زماني انتخاب مي‌شوند. در گروه اول 3 ركورد زلزله حوزه نزديك فاقد پالس متمايز و در گروه دوم 3 ركورد زلزله حوزه نزديك با مشخصه جهت‌پذيري رو به جلو انتخاب شده‌اند. نتايج تحليل تاريخچه زماني نشان مي‌دهد كه مخازن استوانه‌اي از نقطه نظر ارتعاش قائم و افقي سطح مايع داخل مخزن عملكرد بهتري نسبت به مخازن مربعي و مستطيلي داشته‌اند. همچنين نتايج دلالت بر آن دارند كه زلزله‌هاي حوزه نزديك با مشخصه جهت‌پذيري رو به جلو نسبت به ركوردهاي حوزه نزديك فاقد پالس متمايز، منجر به ارتعاش افقي و قائم بيشتر سطح مايع داخل مخزن شده و همچنين شتاب بيشتري به جداره مخازن وارد مي‌كنند. در حجم ذخيره يكسان و در تمامي اشكال مخازن، مقدار ارتعاش مايع داخل مخزن در ميزان پرشدگي كمتر، بيشتر است. با كاهش نسبت ابعادي، پاسخ هر دو نوع مخزن استوانه‌اي و مربعي كاهش نشان داده است. براي مخازن مربعي با 40% پرشدگي، با كاهش نسبت ابعادي از 583/0 به 357/0 مقدار جابجايي قائم سطح مايع حدود 20% كاهش يافته است. همچنين براي مخازن استوانه‌اي با ميزان پرشدگي 40% نيز با كاهش نسبت ابعادي از 517/0 به 3125/0، مقدار جابجايي قائم سطح مايع 29% كاهش نشان داده است.