شبیه سازی عددی اثر آپلیفت بر رفتار لرزه ای مخازن فولادی روزمینی مهار نشده با نرم افزار Abaqus

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران دانشگاه قم، قم ، ایران

2 گروه عمران،دانشکده فنی مهندسی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان،ایران

3 دانشجوی دکتری آب و سازه های هیدرولیکی ،گروه آب ،دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه تبریز، تبریز ، ایران

چکیده

مخازن استوانه ای روزمینی ذخیره مایعات به طور گسترده ای در صنایع مختلف نظیر ذخیره آب، سوخت و مواد شیمیایی استفاده می شوند. شکست مخازن سوخت بویژه در پالایشگاهها می تواند منجر به آتش سوزی های مهیب و غیر قابل کنترل شده و همچنین آثار مخرب زیست محیطی را در پی داشته باشد. به دلیل اهمیت این سازه ها، اطمینان یافتن از عملکرد صحیح آن ها در زمان زلزله اهمیت ارزیابی لرزه ای آنها را دو چندان می کند. در این تحقیق رفتار لرزه ای سیستم مخزن-سیال مهارنشده با نرم افزار اجزای محدود ABAQUS پس از اعتبارسنجی با یک مدل آزمایشگاهی، برای مطالعه بلندشدگی ورق کف، تحت شتابنگاشت های زلزله السنترو و نورث ریج بررسی شده است. تاریخچه زمانی لنگر واژگونی سیستم مخزن-سیال و مقادیر حداکثر آنها برای یافتن رفتار آن نیز مشخص شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مهار نکردن مخازن باعث پدیده بلندشدگی می شود. در پایان مقادیر حداکثر تنش های محوری بوجود آمده در پوسته مخزن محاسبه شده و با مقادیر آیین نامه ای برای کنترل کمانش مقایسه می شوند.همچنین بلندشدگی کف تنها موقعی اتفاق می افتد که لنگر واژگونی ناشی از سیال از مقدار بحرانی بالاتر رود و مکانیزم بلندشدگی، پاسخ دینامیکی سیستم را مشخص می کند. وقتی ورق کف بلند می شود، پوسته دیواره حول نقطه پایینی دیواره می چرخد. این چرخش تغییر شکل های زیادی در پوسته ایجاد می کند که بزرگتر از تغییر شکل ناشی از ارتعاش است. سیستم مخزن-سیال در لحظه بلند شدگی بسیار انعطاف پذیر می شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical simulation of the effect of uplift on seismic behavior of uncontrolled surface steel tanks with Abaqus software

نویسندگان [English]

  • Ramtin Sobhkhiz Foumani 1
  • Alireza Mardookhpour 2
  • Milad Kheiry Ghojeh Biglou 3
1 Civil Engineering Department,University of Qom,Qom,Iran
2 Civil Engineering Department,Engineering Faculty,Islamic Azad University of Lahijan,Iran
3 PhD Candidate of Hydraulic Structures and Water Engineering, Department of Water Engineering, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Cylindrical liquid storage tanks are widely used in various industries such as water storage, fuel and chemicals. Failure of fuel tanks, especially in refineries, can lead to terrible and uncontrollable fires, as well as destructive environmental effects. Ground cylindrical steel fluid storage tanks are widely used in different industries. Regarding the significance of these structures, ensuring the proper performance of such structures in earthquakes needs evaluating their seismic performance. The present study examines the seismic behavior of an unanchored fluid storage system via ABAQUS after validation using an experimental model. Next, the uplift of the bottom sheet is studied using the accelerogram records of the 1940 El Centro and 1994 Northridge earthquakes. The overturning moment time history of the fluid storage system and the maximum overturning moments were obtained to identify their behavior. The results indicated that not bracing storage tanks leads to the uplift phenomenon. Finally, the maximum axial stress of the storage tank shell was compared with the values recommended in the construction codes to control the buckling.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground Reservoir Tanks؛ Seismic Behavior؛ Water and Structure Interaction،Uplift
  • ABAQUS