تحلیل دینامیکی مخازن مستطیلی بتنی با در نظر گرفتن اثر اندرکنش سیال- سازه- خاک

Abstract

در مقاله حاضر، رفتار دینامیکی مخازن مستطیلی بتنی با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه تحت حرکت ناشی از زمین‌لرزه مورد بررسی قرار می‌گیرد. اثر اندرکنش توأم خاک- سازه- مایع بر رفتار دینامیکی مخازن مستطیلی بتنی به روش اجزاء محدود در فضای سه بعدی، براساس تحلیل خطی و در حوزه‌ی زمانی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با توجه به اینکه در بعضی از مخازن، مانند سازه‌های استخری بزرگ بتن مسلح که برای ذخیره سازی طولانی مدت خوشه‌های پسماند سوخت‌های هسته‌ای استفاده می‌گردند انعطاف‌پذیری دیواره مخزن می‌تواند اثر قابل توجهی در پاسخ‌های دینامیکی ایجاد ‌کند، دیوارهای مخزن به صورت ورق‌های انعطاف‌پذیر در نظر گرفته شده‌اند‌. خاک فونداسیون به عنوان یک محیط محدود الاستیک همگن با شرایط مرزی لزج که به منظور شبیه سازی جذب انرژی امواج در نواحی بریده شده آن قرار گرفته، مدل شده‌است. به منظور ارزیابی دینامیکی مخزن واقع شده بر روی فونداسیون، شش نوع تیپ خاک مختلف که مورد تأیید آیین‌نامه‌ها و استانداردهای طراحی کنونی هستند مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در مدل‌ مورد مطالعه با استفاده از روش اجزاء محدود، تأثیر تیپ‌های مختلف خاک بر روی پاسخ‌های سازه‌ای مورد ارزیابی گرفته و با تغییر خصوصیات خاک، مقایسه‌هایی بین پاسخ‌های دینامیکی از قبیل برش پایه، لنگر پایه، منحنی‌های توزیع فشار هیدرودینامیکی و پاسخ‌های تلاطمی تحت دو شتاب‌نگاشت مختلف انجام گردیده است. نتایج نشان می‌دهد خاک زیر مخزن بسته به جنس آن می‌تواند تغییرات قابل ملاحظه‌ای در پاسخ‌های سازه‌ای ایجاد کند.