Stress Patterns in Single Deck Floating Roofs Subjected to Ground Motion Accelerations

در اين مقاله آناليز تنش سقف هاي شناور مخازن استوانه اي نگه داري مايعات تحت تحريك زلزله مورد بررسي قرار گرفته است. معادلات ديناميكي سيستم با استفاده از اصل حساب تغييرات استخراج شده و سپس پاسخ سقف مخزن به ازا دونوع زلزله نزديك ميدان و پريود باند دور ميدان مورد بررسي قرار گرفته است. در نتايج ارايه شده علاوه بر پاسخ زماني و محتواي فركانسي پاسخ مقادير تنش بيشينه براي مخازن با اندازه هاي مختلف نيز ارايه گرديده است. نتايج ارايه شده نشان دهنده ي وجود دو نقطه ي بحراني در ورق سقف بوده كه يكي در نزديكي مركز و ديگري مربوط به محل تماسي ورق سقف به رينگ كناري مي باشد. نتايج نشان مي دهند كه زلزله هاي نزديك ميدان باعث بروز تنش هاي بحراني در نزديكي مركز ورق و زلزله هاي دور ميدان پريود بالا باعث ايجاد تنش هاي بحراني در محل تماس ورق به رينگ كناري مي گردند. نواحي بحراني فوق و وابستگي تنش هاي گزارش شده در آنها در ديگر مقالات گزارش نشده و لذا نتايج به دست آمده مي توانند در مراحل طراحي مخازن استوانه در مناطق زلزله خيز مورد استفاده قرار گيرند.

This paper investigates the induced stresses in circular single deck roofs floating on seismically excited storage tanks. Equations of motion are derived using variational principle. Response of deck floating roofs is evaluated for two different classes of ground motions; near-source and long-period far-field records. Besides time histories and frequency contents for a specific tank, peak value diagrams of stress for tanks with different radii are illustrated. Results indicate two critical locations in the deck roofs: one near the center of the roof and the other along the deck-pontoon interface. It is shown that near-source ground motions produce larger stresses at the inner critical radius of the deck but far-field ground motions lead to larger stresses in deck-pontoon interface. These critical locations and their stress dependencies have not been reported in previous works. The results could have practical implications in the design process of floating roofed cylindrical tanks.