بررسی رفتار لرزه ای مخازن هوایی آب و پدافند غیرعامل

مخازن آب از جمله اجزاء اصلی شبکه های آبرسانی جهت ذخیره، نگهداری و نیز تامین فشار مورد نیاز می باشند. لذا برخورداری از شکل پذیری مناسب، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی زلزله و حفظ پایداری کلی سازه از اهم موارد در طرح مناسب اینگونه مخازن می باشند. با توجه به اینکه در زلزله­های اخیر، مخازن هوایی از جمله آسیب پذیر ترین سازه ها بوده اند، لذا مطالعه بیشتر و دقیق تر رفتار این سازه ها تحت شرایط لرزه ای ضروری می نماید.

ساختار کتاب پیش رو، بگونه ای تنظیم شده که فصل اول به معرفی انواع متداول مخازن بویژه مخازن هوایی (بتنی و فولادی)، نحوه گزینش شکل هندسی بهینه سازه می پردازد.

در فصل دوم انواع مختلف مخازن (۱- فولادی با پایه مهاربندی شده و ۲- بتنی (با پایه قاب خمشی و شفتی)) با توجه به زلزله های اخیر از لحاظ عملکرد لرزه ای مورد بررسی و کنکاش قرار گرفته و در پایان نیز به رفتار پیچشی این مخازن در زلزله، به طور اجمال اشاره شده است .

در فصل سوم اندرکنش سازه و سیال از دو روش مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت نخست با حل معادلات دیفرانسیل حرکت سیال، لحاظ نمودن نیروهای هیدرو دینامیک و توابع تغییرشکل سطح آزاد مایع در مودهای مختلف حرکت سیال برحسب تابع بسل مرتبه اول ارائه شده است. اما در روش دوم با معرفی جرم های ضربانی و نوسانی، نیروهای هیدرودینامک حاصل می شوند. هر یک از این پارامترها مذکور بصورت مجزا در مخازن استوانه ای و مستطیلی استخراج شده اند.

در فصل چهارم مخازن هوایی آب با دو نوع سیستم پایه ای مورد اشاره برای منطقه با لرزه خیزی زیاد و با اعمال تغییرات در ارتفاع پایه ( با سه ارتفاع ۲۴، ۳۵، ۴۹ متر ) با درنظرگرفتن اندرکنش سازه و آب و با حجم نسبی آب درون مخزن ۲۵%، ۵۰% و۷۵% و ۱۰۰% در هر حالت پایه (در مجموع ۲۴ مدل)،در نرم افزار SAP ۲۰۰۰ – V۱۲ مدلسازی و عملکرد لرزه ای هر یک از مخازن در حالتهای مختلف با استفاده از تحلیل دینامیکی - طیفی (طیف پیشنهادی آیین نامه ۲۸۰۰ ایران) مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل ششم پدافند غیرعامل در مخازن هوایی بررسی و در فصل هفتم مقاوم سازی مخازن با استفاده از روشهای­نوین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

 درنهایت، نتایج نشان می دهد که مخازن با پایه از نوع قاب خمشی، دارای پارامترهای پاسخ لرزه ای بهتری نسبت به پایه شفتی می باشند و دیگر آنکه در مخازن با پایه شفتی تنها در صورتیکه نسبت قطر به ضخامت پایه در محدوده خاصی واقع شود، عملکرد لرزه ای بهتری را در این نوع مخازن شاهد خواهیم بود.