تحلیل مخازن بتنی هوایی تحت زلزله های میدان نزدیک

مخازن هوایی آب از جمله تاسیسات خدماتی در شبکه های آبرسانی شهری هستند که عملکرد ایمن آن به ویژه در زلزله های شدید و بعد از آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. به گونهای که در استاندارد 2800 ایران بیشترین ضریب اهمیت برای این سازه ها در نظر گرفته میشود. نشت آب در اثر بروز خسارت ویا شکست احتمالی، مشکلاتی مانند کمآبی در شبکه بهداشتی ویا ناتوانی در اطفای حریق احتمالی را سبب میشود. از طرف دیگر به دلیل وجود اندرکنش آب و مخزن، رفتار این سازهها در اثر زلزله در مقایسه با سازههای متعارف از پیچیدگی بسیار بیشتری برخوردار است. این پیچیدگی به عوامل مختلفی نظیر ارتفاع سازه، ارتفاع آب مخزن، ویژگی رفتاری مصالح سازه و نیز ویژگی های زلزله بستگی دارد. در این تحقیق هدف تعیین پاسخ لرزه ای مخازن بتنی هوایی با شافت مرکزی به زلزله های میدان نزدیک میباشد. بدین منظور سازه مورد بررسی به روش المان محدود در نرم افزار ANSYS مدلسازی و محیطهای سازه و سیال با المان های هشت گرهی با درجات آزادی تغییرمکان و به صورت سه بعدی مدل شده و بدین ترتیب اندرکنش بین سازه وسیال با روش لاگرانژی -لاگرانژی در نظرگرفته میشود. سه زوج شتابنگاشت مورد استفاده مطابق ضوابط استاندارد 2800 مقیاس گردیدند که از نوع زلزله های حوزه نزدیک نورثریج، منجیل، لندرز انتخاب و مخازن هوایی در چهار حالت خالی، یک سوم، دو سوم و کاملا پر برای دو نوع ارتفاع پایه مخزن(10متری و 30متری)تحلیل دینامیکی گردیده و تغییرمکان و نیروی برش پایه به دست آمده است. نتایج نشان میدهد پاسخ حداکثر در مخزن 10متری، تحت شتابنگاشت زلزله نورثریج، منجیل و لندرز در حالت پر اتفاق میافتد در حالی که در مخزن 30متری، روند تغییر برش پایه و تغییر مکان ماکزیمم با تغییر ترازآب تحت شتاب-نگاشت زلزله های مختلف نتایج متفاوتی قابل مشاهده بوده و نمی توان به نظم خاصی دست یافت، لذا پاسخ های سازه علاوه بر مشخصات دینامیکی سازه به محتوای فرکانسی و مشخصات زلزله وابسته میباشد.