تاثير پارامتر هاي هندسي بر كمانش الاستوپلاستيك مخازن فلزي استوانه‌ايي زميني با درنظر گرفتن اندركنش سازه و سيال

Effect of Geometric Parameters on Elastoplastic Buckling of Ground Cylindrical Steel Tanks with Regard to the Fluid and Structure Interaction

امروزه با گسترش جمعيت و صنعت، جمع آوري و ذخيره سازي مايعات بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. دخيره مايعات نفتي و شيميايي ازجمله مواردي هستند كه نگهداري آنها نياز به دقت فراواني دارد. يكي از سازه‌هاي مهم و پركاربرد جهت ذخيره سازي مايعات در صنعت نفت مخازن فلزي استوانه‌ايي روزميني مي‌باشد. اما با توجه به آسيب‌هاي عمده‌ايي كه بر اينگونه مخازن در زلزله‌هاي گذشته وارد آمده؛ محققين را وادار به درك و پيش‌بيني بهتري از رفتار لرزه‌ايي آنها نموده است. از اين رو دراين پژوهش به بررسي يكي از آسيب‌هاي محتمل برمخازن (پديده كمانش) تحت بارهاي لرزه‌اي؛ زلزله هاي بم، گلباف، فيروزآباد، بجنورد، منجيل، طبس و سرعين با در نظرگرفتن اندركنش سازه و سيال پرداخته شده است. مخازن مورد مطالعه با نسبت هاي ارتفاع به قطر 5/0 ، 0/1 ، 5/1 و 2 با ضخامت پوسته ثابت و متغيير، درحالت پر، انتخاب شده و روش تحليل، آناليز ديناميكي تاريخچه زماني غيرخطي بوده كه توسط نرم‌افزار اجزاء محدود آباكوس انجام شده است. مقايسه نتايج با آيين نامه API-650، آيين نامه لرزه‌ايي سازه هاي صنعت نفت ايران و نيروهاي بدست آمده ازتحليل نشان مي‌دهند افزايش قطر و ارتفاع، هر دو پارامتر موثري درافزايش خطر كمانش الاستوپلاستيك مي‌باشند. همچنين افزايش نسبت ارتفاع به قطر باعث كاهش خطر كمانش الاستوپلاستيك شده و با افزايش مقدار ضخامت پوسته احتمال رخ دادن پديده كمانش الاستوپلاستيك بسيار كم مي‌شود و طراحي مخازن با آيين نامه هاي مذكور روش مطمئني براي جلوگيري از كمانش نمي‌باشد

Todays due to expansion of population and industry, the collection and storage of liquids has been paid attention more and more. Saving oil and chemical liquids require great care to maintain it. One of the most important and commonly structures for storing liquids is steel cylindrical above ground tanks. On the other hand, due to damage of tanks in past earthquakes, they persuade scientists to better understand the seismic behavior. As a consequence, this research has been studied examines the phenomenon of buckling under Bam, Golbaf, Firuzabad, Bojnurd, Manjil, Tabas and Sarein eartquakes with regard to the fluid and structure interaction. Tanks were selected with ratio of 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 with fixed and variable thickness in full mode. These Cases were analyzed with non-linear time history analysis by ABAQUS Software. Finally, Compare the results with American petroleum institute regulation (API), Iranian seismic design code for oil industries and forces show, both height and diameter increase to growth the risk of Elastoplastic buckling and also by increasing the height to diameter ratio reduces the risk of Elastoplastic Buckling. The amount of this damage has declined by increasing shell thickness and in the same vein designing these structure by define standards is not safe method.