ارزیابی عملکرد لرزه ای مخزن هوایی بتن مسلح

مخازن هوایی آب ازجمله اجزا اصلی تامین کننده فشار در شبکه های آبرسانی هستند که با توجه به توسعه فزاینده شهرها نیاز به طراحی حجم مخزن و ارتفاع پایه بلندتری می باشد. لذا ارزیابی و تامین ایمنی مخازن هوایی نگهدارنده آب به عنوان شریان های حیاتی کشور و مسائل پدافندی، بسیار حائز اهمیت می باشد. به همین دلیل بررسی رفتار این مخازن در برابر بارهای لرزه ای و عملکرد مناسب آنها در هنگام زلزله از اهمیت فراوانی برخوردار است . آسیب های وارده به مخازن هوایی در طی زلزله های گذشته حاکی از عدم مقاومت کافی این مخازن در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله است. از طرفی در بسیاری از شهرهای کشور که در حوزه نزدیک کانون زمین لرزه واقع اند، تعداد زیادی مخازن هوایی نگهدارنده آب وجود دارد که این مسئله بر لزوم بررسی رفتار لرزه ای و مقاوم سازی این سازه ها تاکید می ورزد. عملکرد مناسب مخازن هوایی هنگام وقوع زلزله از اهمیت بسیاری برخوردار است. زیرا با تخریب این مخازن، تامین آب شرب، فعالیت های امداد رسانی و اطفا حریق احتمالی با مشکلاتی روبرو می شود. با توجه با اینکه در این سازه ها، قسمت اعظم جرم در فاصله قابل ملاحظه ای از فونداسیون قرار می گیرد، آنالیز این سازه ها تحت اثر نیروی جانبی وارده می تواند مهم و قابل توجه باشد. علاوه بر این، وجود مشکلاتی از قبیل محاسبه و تعیین فشارهای نوسانی سیال در حین ارتعاشات ناشی از زلزله، در نظر گرفتن اندرکنش آب و مخزن، کمبود آیین نامه های طراحی با ضوابط دقیق، موجب شده است که محققان و مهندسان در چند دهه اخیر دست به تحقیقات فراوانی برای بررسی رفتار لرزه ای مخازن هوایی و مقاوم سازی سازه های مذکور بزنند که این امر منجر به تدوین آیین نامه ها و دستورالعمل هایی در این زمینه شده است. در این تحقیق با مدل سازی عددی به ارزیابی عملکرد لرزه ای مخزن هوایی بتن مسلح با پایه های قابی و استوانه برشی با احتساب اندرکنش آب و سازه پرداخته خواهد شد. مدل سازی و آنالیز در این پژوهش با روش اجزا محدود و با استفاده از نرم افزار Ansys صورت گرفته است. نیروی برش پایه و تغییر مکان بدست آمده از آنالیز دو مخزن با هم مقایسه شده و نتیجه گیری می شود.

Keywords:

مخازن هوایی , عملکرد لرزهای , اندرکنش , فشار هیدرودینامیک , آنالیز عددی