تاثیر پارامتر های هندسی بر کمانش الاستوپلاستیک مخازن فلزی استوانه‌ایی زمینی با درنظر گرفتن اندرکنش سازه و سیال

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران

چکیده

امروزه با گسترش جمعیت و صنعت، جمع آوری و ذخیره سازی مایعات بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. دخیره مایعات نفتی و شیمیایی ازجمله مواردی هستند که نگهداری آنها نیاز به دقت فراوانی دارد. یکی از سازه‌های مهم و پرکاربرد جهت ذخیره سازی مایعات در صنعت نفت مخازن فلزی استوانه‌ایی روزمینی می‌باشد. اما با توجه به آسیب‌های عمده‌ایی که بر اینگونه مخازن در زلزله‌های گذشته وارد آمده؛ محققین را وادار به درک و پیش‌بینی بهتری از رفتار لرزه‌ایی آنها نموده است. از این رو دراین پژوهش به بررسی یکی از آسیب‌های محتمل برمخازن (پدیده کمانش) تحت بارهای لرزه‌ای؛ زلزله های بم، گلباف، فیروزآباد، بجنورد، منجیل، طبس و سرعین با در نظرگرفتن اندرکنش سازه و سیال پرداخته شده است. مخازن مورد مطالعه با نسبت های ارتفاع به قطر 5/0 ، 0/1 ، 5/1 و 2 با ضخامت پوسته ثابت و متغییر، درحالت پر، انتخاب شده و روش تحلیل، آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی بوده که توسط نرم‌افزار اجزاء محدود آباکوس انجام شده است. مقایسه نتایج با آیین نامه API-650، آیین نامه لرزه‌ایی سازه های صنعت نفت ایران و نیروهای بدست آمده ازتحلیل نشان می‌دهند افزایش قطر و ارتفاع، هر دو پارامتر موثری درافزایش خطر کمانش الاستوپلاستیک می‌باشند. همچنین افزایش نسبت ارتفاع به قطر باعث کاهش خطر کمانش الاستوپلاستیک شده و با افزایش مقدار ضخامت پوسته احتمال رخ دادن پدیده کمانش الاستوپلاستیک بسیار کم می‌شود و طراحی مخازن با آیین نامه های مذکور روش مطمئنی برای جلوگیری از کمانش نمی‌باشد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • Ahmad Tajdaran 1
  • MOHAMMADHASSAN SADDAGH 2
1 Young Researchers and Elite Club, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran
2 Department of Civil Engineering, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cylindrical Steel Tanks
  • Finite Elements Method
  • Elastoplastic Buckling
  • Nonlinear dynamic analysis
  • Fluid Structure Interaction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 خرداد 1397
  • تاریخ دریافت: 17 آبان 1396
  • تاریخ بازنگری: 16 اردیبهشت 1397
  • تاریخ پذیرش: 04 خرداد 1397