پاسخ لرزه‌ای مخازن مستطیلی و استوانه‌ای بتنی تحت زلزله‌های حوزه نزدیک و دور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/مرکز تحقیقات سازه و زلزله/دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 مرکز تحقیقات سازه و زلزله، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

این مقاله رفتار لرزه‌ای مخازن مستطیلی و استوانه‌ای نگهداری مایعات تحت زلزله‌های حوزه نزدیک و دور را مورد مطالعه قرار داده است. به منظور مقایسه پاسخ لرزه‌ای مخازن با دو شکل استوانه‌ای و مستطیلی، ابعاد مخازن مورد مطالعه در پلان به گونه‌ای انتخاب شده است که با ثابت بودن ارتفاع سیال ذخیره شده، حجم آب ذخیره شده درون آن‌ها تقریبا برابر باشد. دو رکورد زلزله حوزه نزدیک و سه رکورد زلزله حوزه دور با مشخصات فرکانسی مختلف به هر یک از مخازن وارد شده و پاسخ نوسانات سطحی سیال، فشار و فشار هیدرودینامیکی به وجود آمده بر دیوار مخازن مورد مطالعه قرار گرفته است. از دیگر پاسخ‌های مورد مطالعه می‌توان به محل بحرانی پاسخ‌های مذکور در مخازن اشاره کرد. به منظور مدل‌سازی مخزن و سیال از روش المان محدود با فرمول‌بندی ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) به کمک نرم‌افزار آباکوس استفاده شده است. دقت روش مدل‌سازی مذکور با استفاده از نتایج آزمایش‌های انجام گرفته بر روی مخازن در مطالعات گذشته مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده به خوبی نشان داده که شکل هندسی مخزن و مشخصات زلزله می‌تواند اثر قابل توجهی بر پاسخ لرزه‌ای مخازن بگذارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Seismic response of rectangular and cylindrical concrete tanks under near-fault and far-fault ground motions

نویسندگان [English]

  • Farzad Hatami 1
  • Farbod Omidtabrizi 2
1 Assistant Professor, Structural and Earthquake Research Center/Amirkabir University of Technology
2 Structural and Earthquake Research Center,,Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

This paper studies the seismic behavior of rectangular and cylindrical tanks under near-fault and far-fault ground motions. To compare the seismic response of these tanks, the plan dimensions of them are chosen in such a way that the volume of liquid stored in the tanks remains virtually constant at the same liquid heights. Two near-fault and three far-fault ground motions with different frequency content are applied to the tanks. The sloshing, wall pressure, and hydrodynamic pressure responses of these tanks were discussed. The critical locations of the mentioned responses are also studied. ALE-based finite element method is employed using ABAQUS software to model the liquid-tank system. The accuracy of this modeling technique is evaluated using some experimental results available in the literature. The results indicate that the tank’s shape and earthquake characteristics significantly affect the seismic response of liquid storage tanks.

KEYWORDS

Rectangular tanks, Cylindrical tanks, Near-fault ground motions, far-fault ground motions, Sloshing, Wall pressure, Hydrodynamic pressure, ALE approach.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rectangular and Cylindrical tanks
  • Near fault and far fault ground motions
  • Sloshing
  • Wall pressure
  • Hydrodynamic pressure