تشخیص رفتار لرزه ای مخازن روزمینی فولادی استوانه ای تحت پارامتر های سازه ای مخازن

تشخیص رفتار لرزه ای مخازن روزمینی فولادی استوانه ای تحت پارامتر های سازه ای مخازن
 

چکیده:

مخازن ذخیره سیال از اجزاء بسیار مهم در شرایانهای حیاتی به حساب می آیند. با توجه به آسیب های وارده از طرف زمین لرزه های گذشته بر مخازن بررسی لرزه ای این مخازن و طرح مخازن مقاومتر در برابر زمین لرزه ها ضروری می باشد. محققان زیادی از گذشته تا کنون بر روی جنبه های مختلف رفتار مخازن تحقیق نموده اند اما هنوز نیز جنبه های گسترده ای از رفتار مخازن خصوصا رفتار لرزه ای آن ها ناشناخته می باشد. در این تحقیق به بررسی تأثیر ضخامت ورق های دیواره مخزن و همچنین تأثیر نوع فولاد مورد استفاده در دیواره مخازن بر روی رفتار لرزه ای مخازن ذخیره سیال استوانه ای رو زمینی فولادی در دو حالت مهار شده و مهار نشده می پردازیم، همچنین مورد دیگری که در این تحقیق مورد بررسی قرار می گیرد تأثیر تراز سطح آب شامل حالات پر و نیمه پر و خالی بر رفتار لرزه ای مخازن می باشد. برای این منظور از دو نوع مخزن عریض و بلند با نسبت ارتفاع به قطر های0.343 و1.53 استفاده شده است که این مخازن تحت 3 شتاب نگاشت منتخب قرار گرفته اند. برای تحلیل مسئله از روش المان های محدود به کمک نرم افزار المان محدود ABAQUS استفاده شده و برای مدل سازی مجموعه سیال ,مخزن ,پی و خاک از روش مدل سازی مستقیم استفاده شده است، به این ترتیب تمامی اندرکنش های موجود یعنی اندرکنش های سیال- سازه- خاک لحاظ گردیده اند. همچنین برای مدل سازی خاک از مدل رفتاری دراگر-پراگر استفاده شده و در اطراف توده خاک و در فاصله ای مناسب به منظور جلوگیری از بازگشت امواج از مرزهای جاذب استفاده شده است.



کلمات کلیدی: مخازن ذخیره سیال, تحلیل لرزه ای, روش المانهای محدود, اندرکنش سیال-سازه- خاک

چکیده

فصل 1- مقدمه

1-1- مقدمه و ضرورت مطالعه

1-2- آشنایی با مخازن ذخیره سیال

1-2-1- تاریخچه ایجاد مخازن

1-2-2- دسته بندی مخازن

1-2-2-1- تقسیم بندی مخازن از لحاظ جنس دیواره مخزن : (بتنی- فولادی-چوبی)

1-2-2-2- تقسیم بندی مخازن از لحاظ وضعیت قرار گیری

1-2-2-3- تقسیم بندی مخازن از لحاظ شکل آنها

1-2-2-4- تقسیم بندی مخازن از لحاظ نسبت قطر به ارتفاع مخزن

1-2-2-5- تقسیم بندی مخازن از لحاظ نوع پی و نحوه قرار گیری مخزن بر روی پی

1-2-2-6- تقسیم بندی مخازن از لحاظ نوع سقف آنها

1-2-3- آسیب های محتمل وارده به مخازن.

1-3- اهداف تحقیق

1-4- نحوه رویکرد به تحقیق و گستره کار

فصل 2- مروری بر تاریخچه مطالعات صورت گرفته

2-1- مرور تحقیقات گذشته

2-2- مدل هاوسنر

2-3- مدل ولتسوس

2-3-1- نتایج تحلیل مخازن صلب

2-3-2- نتایج تحلیل مخازن انعطاف پذیر

2-4- مدل ملهوترا

فصل 3- مدل سازی و صحت سنجی مدل

3-1- روش مدل سازی

3-1-1- المان میراگر

3-2- مدل سازی خاک

3-2-1- تعریف مصالح خاک و مشخص نمودن مدل خاک(بر اساس صفحه کسیختگی خاک)

3-2-2- مدل میرایی خاک

3-2-3- مرز های جاذب

3-3- مدل سازی مخزن

3-4- مدل سازی سیال

3-5- بحث در مورد اندر کنش های موجود

3-6- صحت سنجی مدل سیال و مخزن

3-6-1- اعمال وزن سیال و بررسی صحت توزیع فشار هیدرواستاتیکی در کف مخزن

3-6-1-1- بررسی نتایج مخزن عریض

3-6-1-2- بررسی نتایج مخزن بلند

3-6-2- اعمال شتاب افقی ثابت و بررسی شیب سطح سیال

3-6-2-1- بررسی نتایج مخزن عریض

3-6-2-2- بررسی نتایج مخزن بلند

3-6-3- اعمال شتاب هارمونیک برای محاسبه پریود نوسانی سطح سیال

3-6-3-1- نتایج مخزن عریض

3-6-3-2- نتایج مخزن بلند

3-6-4- بررسی میزان تنش های محیطی ایجاد شده در پوسته مخزن

3-6-4-1- بررسی نتایج مخزن عریض

3-6-4-2- بررسی نتایج مخزن بلند

3-6-5- صحت سنجی کلی سیستم سیال-مخزن- پی

3-6-5-1- مشخصات مخزن و تحریک در تحقیق آزمایشگاهی کمبرا

3-6-5-2- مدل سازی مدل آزمایشگاهی در برنامه المان محدو ABAQUS

فصل 4- تحلیل و ارائه نتایج

4-1- روش تحلیل در نرم افزار ABAQUS

4-2- رکورد های انتخابی

4-3- معرفی تمامی آنالیز های مد نظر

4-4- تحلیل و نتایج آن

4-4-1- پارامترهای هدف در تحلیل

4-5- بررسی اثر جنس مصالح مصرفی بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

4-5-1- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Kobe

4-5-2- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Northridg

4-5-3- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Manjil

4-5-4- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Kobe

4-5-5- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Northridg

4-5-6- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Manjil

4-5-7- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Kobe

4-5-8- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Northridge

4-5-9- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Manjil

4-5-10- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Kobe

4-5-11- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Northridge

4-5-12- بررسی اثر جنس مصالح بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Manjil

4-6- بررسی اثر ضخامت دیواره مخزن بر رفتار لرزهای مخازن رو زمینی فولادی

4-6-1- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Kobe

4-6-2- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Northri

4-6-3- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Manjil

4-6-4- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Kobe

4-6-5- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Northri

4-6-6- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Manjil

4-6-7- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Kobe

4-6-8- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Northridg

4-6-9- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Manjil

4-6-10- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Kobe

4-6-11- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Northridge

4-6-12- بررسی اثر ضخامت دیواره بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Manjil

4-7- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

4-7-1- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Kobe

4-7-2- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Northrid

4-7-3- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده عریض تحت زلزله Manjil

4-7-4- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Kobe

4-7-5- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Northrid

4-7-6- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده عریض تحت زلزله Manjil

4-7-7- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Kobe

4-7-8- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Northridge

4-7-9- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار نشده بلند تحت زلزله Manjil

4-7-10- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Kobe

4-7-11- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Northridge

4-7-12- بررسی اثر سطح تراز آب بر رفتار لرزه ای مخازن مهار شده بلند تحت زلزله Manjil

4-8- بررسی اثر مهار شدگی و مهار نشدگی بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

4-8-1- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن عریض تحت زلزله Kobe.

4-8-2- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن عریض تحت زلزله Northridge

4-8-3- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن عریض تحت زلزله Manjil

4-8-4- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن بلند تحت زلزله Kobe

4-8-5- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن بلند تحت زلزله Northridge

4-8-6- بررسی اثر مهار شدگی بر رفتار لرزه ای مخازن بلند تحت زلزله Manjil

فصل 5- بررسی و تفسیر نتایج

5-1- بررسی اثر جنس مصالح مصرفی بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

5-1-1- مخازن عریض

5-1-1-1- مخازن مهار نشده

5-1-1-2- مخازن مهار شده

5-1-2- مخازن بلند

5-1-2-1- مخازن مهار نشده

5-1-2-2- مخازن مهار شده

5-2- بررسی اثر ضخامت دیواره مخزن بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

5-2-1- مخازن عریض

5-2-1-1- مخازن مهار نشده

5-2-1-2- مخازن مهار شده

5-2-2- مخازن بلند

5-2-2-1- مخازن مهار نشده

5-2-2-2- مخازن مهار شده

5-3- بررسی اثر سطح تراز سیال بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

5-3-1- مخازن عریض

5-3-1-1- مخازن مهار نشده

5-3-1-2- مخازن مهار شده

5-3-2- مخازن بلند

5-3-2-1- مخازن مهار نشده

5-3-2-2- مخازن مهار شده

5-4- بررسی اثر مهار شدگی و مهار نشدگی بر رفتار لرزه ای مخازن رو زمینی فولادی

5-4-1- مخازن عریض

5-4-2- مخازن بلند

5-5- پیشنهادات

مراجع