مطالعه عملکرد لرزه ای میل مهارها در مخازن فلزی ذخیره مایعات به روش جرم اضافی

تغییر شکل های پیچیده مخازن حاوی مایعات و اندرکنش بین مایع و سازه مخزن در حین زلزله موجب مکانیزم های مختلفی از خسارت می گردد.خرابی میل مهارها (انکربولتها)، خرابی های پایه مخزن از قبیل کمانش پافیلی، کمانش الماسی ورق جداره، تغییر شکلهای زیاد و خرابی در ورقبالای مخزن و یا سقف آن ناشی از بار امواج (sloshing) نشست های ناهمگون در فونداسیون و کف مخزن از مدلهای غالب خرابی مخازن فلزیتحت بارهای بزرگ جانبی به حساب می آیند. در این مقاله از میان مدلهای خرابی، خرابی میل مهارها در مخازن فلزی مهارشده به روش کنترل-نیرو مطالعه شده است. دلیل این امر، اهمیت نقش خرابی انکربولتها درپایداری سازه مخازن به ویژه در مناطق با خطر نسبی بالای زلزله می باشد.برای این منظور یک مخزن استوانه ای با نسبت H/D=0.8 به عنوان نمونه انتخاب گردیده و بارگذاری لرزه ای به روش دینامیکی طیفی بر رویدو نوع مدلسازی مختلف از سیستم مورد بررسی قرار گرفته و نتایج تحلیها مقایسه شده اند. در این مقاله، از روش جرم اضافی (the addedmass) برپایه مدل کردن سازه و مایع درون آن به صورت یک مدل اجزا محدود استفاده شده است. جرم اضافی روشی است که در آن جرم مایع از توزیع فشار مایع بر جدار مخزن منتج شده و بوسیله رابطهایی به بدنه سازه متصل می گردد. روش جرم اضافی، مدل دقیقتری برای مطالعهرفتار دینامیکی و اندرکنش مایع و سازه بویژه اثرات موضعی آن فراهم مینماید. در این تحقیق، نتایج حاصل از روش جرم اضافی با نتایج تئوریهازنر که رفتار لرزه ای مایع درون مخزن را به کمک یک مدل هیدرودینامیکی تقریبی متشکل از دو یا چند جرم سخت و نرم که به فنرهای معادلسختی جانبی مخزن متصل هستند شبیه سازی میکند، مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که تحلیل دینامیکی با روش جرم اضافی نیروهایبزرگتری نسبت به روش مدل هازنر در میل مهارها ایجاد می کند.

Keywords:

مخازن فلزی , روش جرم اضافی , تحلیل لرزه ای , میل مهار