پديد آورنده :
حاجي مهرابي، حسين
عنوان :
ارائه منحني هاي شكنندگي لرزه اي براي مخازن بتني استوانه اي بافل دار ذخيره مايعات
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سازه هاي هيدروليكي
محل تحصيل :
اصفهان:دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران
صفحه شمار :
هشت، ۹۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فرهاد بهنام فر
استاد مشاور :
عبدالرضا كبيري ساماني، محمد علي گودرزي
توصيفگر ها :
مخزن بتني استوانه اي , بافل , تحليل ديناميكي , منحني شكنندگي , تلاطم سيال , عرض ترك
استاد داور :
نيما نورمحمدي، حسين تاجمير رياحي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/19
چكيده فارسي :
چكيده مخازن ذخيره مايعات بهطور گسترده در نواحي صنعتي مانند مجتمعهاي نفتي پتروشيمي و سيستمهاي انتقال آب مورداستفاده قرار ميگيرند مخازن بهدو صورت طبقهبندي ميشوند حالت اول طبقهبندي با توجه به اهداف كاربردي آنها است كه در دو دسته مخازن هوايي و زميني قرار ميگيرند و حالت دوم طبقهبندي بر مبناي شكل هندسي آنها است كه عمدتا در دو نوع مخازن مستطيلي و استوانهاي ساخته ميشوند مخازن استوانهاي ذخيره مايعات معموال به دو صورت مخزن با سقف ثابت و يا مخزن با سقف شناور مورداستفاده قرار ميگيرند بر اساس گزارشهاي ارائهشده از خرابي مخازن در زلزلههاي گذشته يكي از پديدههاي رايج در خرابي مخازن بتني استوانهاي خرابي به علت تالطم سطح مايع درون مخزن در اثر زلزله است در مخازن با سقف ثابت گاهي بنا بر ضرورت نياز به استفاده از تمام ظرفيت مخزن براي ذخيره مايعات است كه موجب عدم رعايت ارتفاع آزاد پيشبينيشده در مخزن ميشود در اين حالت برخورد موج تالطم با سقف ثابت موجب خرابي آن ميشود همچنين در مخازن با سقف شناور در اثر تالطم مايع درون مخزن در هنگام زلزله سقف شناور به ديواره مخزن برخورد كرده و باعث خرابي آن ميشود در مخازن مورداستفاده براي ذخيره مايعات خطرناك اين نوع از خرابي عالوه بر از دست رفتن مايع ذخيرهشده و خسارات مالي باعث آتش سوزي و ايجاد خسارات جاني نيز ميشود براي جلوگيري از اين نوع خرابي در اين مطالعه از بافل حلقوي بهعنوان ابزاري براي ميرايي تالطم سيال درون مخزن استفاده شده است در اين تحقيق براي بررسي پاسخ ديناميكي مخازن بافلدار منحنيهاي شكنندگي مخازن در دو حالت بدون بافل و بافلدار ارائه شدهاند همچنين بهمنظور بررسي اثر نسبت ارتفاع سيال به قطر مخزن سه تيپ مخزن شامل مخزن بلند متوسط و كوتاه مورد بررسي قرار گرفتهاند طراحي مخازن بر اساس روابط آييننامه 3 053 ACI انجام شده و در طراحي بافل نسبت عرض بافل به شعاع مخزن برابر با يك مقدار ثابت و تراز قرارگيري بافل نيز بيشتر از بيشينه ارتفاع تالطم در نظر گرفته شده است بهمنظور تحليل ديناميكي مخازن نرمافزار اجزا محدود انسيس مورد استفاده قرار گرفته است در ارائه منحنيهاي شكنندگي با توجه به هدف اصلي اين پاياننامه كه كاهش تالطم سطح سيال است سرريز سيال از مخزن يكي از حاالت خرابي در نظر گرفته شده است همچنين با توجه به اينكه عرض ترك قائم يكي از پارامترهاي مهم در بررسي مخازن بتني است منحني شكنندگي بر مبناي عرض ترك قائم نيز براي مخازن ترسيم و تأثير بافل بر اين پارامتر بررسي شده است از سوي ديگر بهمنظور بررسي اثر بافل بر تغييرات لنگر واژگوني كل در پاي مخزن منحني شكنندگي مربوط به لنگر واژگوني كل در پاي مخزن نيز ارائه شده است در پايان نيز منحني شكنندگي بر مبناي ظرفيت خمشي مقطع ديواره مخزن ترسيم شده است بررسي نتايج نشان داد كه استفاده از بافل باعث كاهش چشمگيري در بيشينه ارتفاع تالطم سيال درون مخزن ميشود و همچنين موجب افزايش در پارامترهاي عرض ترك كششي لنگر واژگوني كل در پاي مخزن و لنگر خمشي مقطع به مقدار اندكي ميشود كلمات كليدي مخزن بتني استوانهاي بافل تحليل ديناميكي منحني شكنندگي تالطم سيال عرض ترك
چكيده انگليسي :
Developing Fragility Curves for Baffled Concrete Cylindrical Liquid Storage Tanks Hossein Hajimehrabi H hajimehrabi@cv iut ac ir Date of Submission Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 8415683111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors Dr Farhad Behnamfar farhad@cc iut ac ir AbstractThe liquid storage tanks are widely used in industrial areas such as petroleum complexes petrochemical plantsand water transfer systems The categorization of these reservoirs is based on their shape and functional purposes Classification based on the former includes rectangular and cylindrical tanks and on the latter are above groundand ground supported tanks The cylindrical tanks are usually used with fixed or floating roof According to thereports of tanks failure in previous earthquakes the liquid sloshing is a common phenomenon in the failure ofcylindrical tanks Sometimes using the entire capacity of tanks having a fixed roof is necessary which leads toexceeding the predicted freeboard Subsequently collision of sloshing wave with the fixed roof results in collapse Also in the case of the floating roof due to liquid sloshing during an earthquake collision of roof and tank wallsoccurs which leads to collapse In this study to prevent tank failure due to sloshing circular baffles are used as damping devices around theperimeter of tanks In order to investigate the dynamic response of the baffled tank comparatively fragility curvesfor both the baffled and non baffled tanks are developed To investigate the effect of the ratio of liquid height tothe tank diameter three types of tanks including tall medium and shallow are studied Structural design of tanksis based on the ACI 350 3 code Ratio of the baffle width to tank radius is considered to be a constant value andthe baffle submergence depth is taken to be more than the sloshing wave height The ANSYS software is utilizedfor dynamic analysis of the studied tanks Noting that the sloshing phenomenon is a major factor in this study theliquid overflow is investigated as one of the effective parameters in developing the seismic fragility curves Oneof the other important issues in concrete tanks is control of crack width for preventing leakage and corrosion ofrebars Accordingly the seismic fragility curves for critical crack width bending capacity of wall and over turningmoment at the base of the tanks are developed for tanks without baffle and the baffled ones The results indicatethat use of baffles significantly reduce the maximum height of fluid sloshing On the other hand increase of theresponse parameters including tensile crack width the overturning moment at the base of the tank and the wallbending capacity is observed to a small extent Key WordsConcrete cylindrical tank Dynamic analysis Crack width Water sloshing Seismic fragilitycurve
استاد راهنما :
فرهاد بهنام فر
استاد مشاور :
عبدالرضا كبيري ساماني، محمد علي گودرزي
استاد داور :
نيما نورمحمدي، حسين تاجمير رياحي
