مطالعه عددی پاسخ مخازن زمینی فولادی با حرکت گهواره ای آزاد تحت اثر تحریک افقی زلزله

مخازن زمینی فولادی یکی از اجزای مهم مجتمع های صنعتی است که حفظ عملکرد آن ها حین و بعد از وقوع بحران هایی مانند زلزله اهمیت فراوانی دارد. در سال های اخیر به کارگیری فن آوری های کم خسارت، که توسعه خسارت غیرخطی در اعضای سازه ای، و نیز زمان و هزینه تعمیر را کاهش داده و رفتار لرزه ای را بهبود می بخشد، مورد توجه محققین قرار گرفته است. سازوکار گهواره ای از جمله این فن آوری ها است که به عنوان یک روش کاهنده تقاضا، گزینه مناسبی برای بهبود عملکرد لرزه ای مخازن به نظر می رسد. در این مقاله یک مخزن زمینی فولادی استوانه ای با نسبت ابعادی باریک (نسبت D/H کمتر از 75/0) مورد مطالعه قرار گرفته و پاسخ لرزه ای آن در دو حالت الف) مهار شده یعنی با اتصال گیردار به پی و ب) مهار نشده یعنی با آزادی حرکت گهواره ای از روی پی، تعیین و با هم مقایسه شده است. مدلسازی اندرکنش سیال-سازه با استفاده از مدل جرم متمرکز انجام و از نرم افزار OpenSees برای تدوین مدل عددی کمک گرفته شده است. همچنین کف مخازن صلب و در مقابل لغزش مقید فرض شده است. مخازن موردنظر تحت تحریک افقی زلزله در پایه قرار گرفته و پاسخ سیستم اندرکنش سیال-سازه، تغییرمکان بام، نیروی برشی پایه و لنگر واژگونی محاسبه شده است. نتایج بیانگر کاهش 9 تا 26 درصدی پاسخ های نیرویی و افزایش پاسخ های تغییرمکانی بام و جرم صلب سیال در مخزن مهار نشده نسبت به مخزن مهار شده است. همچنین افزایش مقدار تغییرمکان جرم نوسانی سیال در مخزن با آزادی حرکت گهواره ای نسبت به مخزن مهار شده ناچیز است.