بررسی پاسخ لرزه ای پایپ رک های مجهز به میراگر

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمین، خمین ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه ،دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمین، خمین ایران

10.22065/jsce.2020.161187.1742

چکیده

یکی از مهمترین سازه‌های پالایشگاهی، پایپ‌رک‌ها می‌باشند که معمولاً سازه‌هایی بتنی، فولادی و یا ترکیبی از این دو هستند که جهت نگهداری لوله‌ها و سایر تجهیزات در ترازهای مورد نیاز به‌کار می‌روند. به علت جدا نمودن پایپ‌رک‌ها در یک طول مشخص و رفتار جداگانه هر یک از این بخش‌ها در هنگام وقوع زلزله و همچنین به دلیل وارد شدن نیروی بسیار زیاد در محل جداشدگی به تکیه‌گاه لوله‌ها، باید تدابیری اندیشیده شود تا خسارات وارده به لوله‌ها کاهش داده شوند. میراگرها یکی از قدرتمندترین ابزارهای مهندسی زلزله در زمینه کنترل غیرفعال می باشد. اگرچه، بررسی پایپ‌رک های موجود نشان می‌دهد که استفاده از میراگرها در این سازه‌ها امری غیر معمول می باشد ولی در برخی پایپ‌رک‌ها می‌تواند بسیار مفید باشد. در این تحقیق عملکرد میراگرها در یک پایپ رک که از 4 بخش تشکیل شده است و میراگرها در محل مهاربندهای طولی قرار داده شده، تحت اثر زلزله‌های نزدیک گسل و دور از گسل مورد مطالعه قرار گرفته شد. نتایج نشان می‌دهد استفاده از میراگرها در پایپ‌رک‌ها باعث کاهش آسیب به سازه و لوله ها پس از زلزله می‌شود و عملکرد بسیار مناسبی دارد. افزودن میراگرها به این سازه‌ها می‌تواند دریفت بین طبقات، برش پایه و شتاب کف طبقات را به مقدار چشمگیری کاهش داده و در نتیجه از لوله ها به خوبی محافظت کند. به این ترتیب، این سازه‌ها می توانند قابلیت استفاده خود را در حین زلزله به طور کامل حفظ نموده و بلافاصله پس از زلزله نیز قابل بهره‌برداری باشند، که این موضوع در پالایشگاه‌ها امری بسیار مهم و ضروری می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation on the Seismic Response Behavior of the Pipe Rack Equipped with Viscos Damper

نویسندگان [English]

  • Ali Parvari 1
  • MohammadAmin Hoshmand 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Khomein Branch, Islamic Azad University, Khomein, Iran
2 Master of Science in Structural Engineering, Khomein Branch, Islamic Azad University, Khomein, Iran
چکیده [English]

Pipe racks or pipe bridges are one of the most important refinery structures which are used to maintain pipes and other equipment at the required levels and are usually made of concrete, steel or a combination of these two. Measures should be taken to reduce the damage of piping system due to separation of pipe-racks, the separate behavior of each of these parts during the earthquake, and also the large force involved in the separation of the pipe supports. Dampers are one of the most powerful earthquake engineering tools as a passive control system. Although the use of dampers in pipe-rack structures is unusual, it can be very useful in some cases. In this study, the function of dampers in a four-part pipe-rack under the influence of faults near faults and earthquakes was investigated. Our Findings revealed that when dampers placed in a longitudinal braces, the use of dampers in the pipe-rack has a very good performance and reduces the damage to the structures and piping system after the earthquake. Adding dampers to these structures can dramatically reduce the inter-levels drainage and acceleration of floors, and thus protect the pipes. In this way, these structures can fully maintain their usability during the earthquake and can be exploited immediately after the earthquake, which is very important in refineries.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Structure control
  • Seismic response
  • Pipe rack
  • Viscos Damper
  • time history analysis
[1] Drake RM, Walter RJ. Design of structural steel pipe racks. AISC Engineering Journal. 2010 Jan 1;47(4):241-52.
[2] Karimi M, Hosseinzadeh N, Hosseini F, Kazem N, Kazem H. Seismic Evaluation of Pipe Rack Supporting Structures in a Petrochemical Complex in Iran. IJASE. 2011 Jul;3(1):112.
[3] Wey E, Naqvi D, Glasscock D, Sepaha A. Analysis of Nonbuilding Structures Connected by Large Diameter Pipe while Subjected to Seismic Loads. InStructures Congress 2011  (pp. 2417-2431).
[4] Bedair O. Rational design of pipe racks used for oil sands and petrochemical facilities. Practice Periodical on Structural Design and Construction. 2014 Mar 17;20(2):04014029.
[5] Shahiditabar A,Mirghaderi SR. Pipe and Pipe Rack Interaction. International Journal of Applied Science and Technology. 2013 May;3(5).
[6] Mansoori MR, Moghadam AS. Using viscous damper distribution to reduce multiple seismic responses of asymmetric structures. Journal of Constructional Steel Research. 2009 Dec 1;65(12):2176-85.
 [7]  Hadianfard , M.A. Rehabilitation of Steel Structures by Using the Rotational Friction Dampers. Journal of Ferdowsi Civil Engineering, 2015  Vol 26 No 2
[8]  K‌e‌y‌v‌a‌n‌i, J., R‌a‌h‌i‌m‌i‌a‌s‌l, M. I‌M‌P‌R‌O‌V‌E‌M‌E‌N‌T O‌F S‌E‌I‌S‌M‌I‌C P‌E‌R‌F‌O‌R‌M‌A‌N‌C‌E O‌F S‌T‌R‌U‌C‌T‌U‌R‌E B‌E‌H‌A‌V‌I‌O‌R U‌T‌I‌L‌I‌Z‌I‌N‌G V‌I‌S‌C‌O‌U‌S D‌A‌M‌P‌E‌R‌S A‌N‌D O‌P‌T‌I‌M‌A‌L V‌I‌S‌C‌O‌U‌S D‌A‌M‌P‌E‌R A‌R‌R‌A‌N‌G‌E‌M‌E‌N‌T‌S I‌N STEEL FRAMES. Sharif Journal of Civil Engineering, 2012; Volume 2-28(2): 81-88.
[9] Kumar P, Jangid RS, Reddy GR. Comparative performance of passive devices for piping system under seismic excitation. Nuclear Engineering and Design. 2016 Mar 1;298:121-34.
[10] Kumar P, Jangid RS, Reddy GR. Response of piping system with semi-active variable stiffness damper under tri-directional seismic excitation. Nuclear Engineering and Design. 2013 May 1;258:130-43.
[11] Rydell C, Malm R, Ansell A. Piping system subjected to seismic hard rock high frequencies. Nuclear Engineering and Design. 2014 Oct 15;278:302-9.
[12] Surh HB, Ryu TY, Park JS, Ahn EW, Choi CS, Koo JC, Choi JB, Kim MK. Seismic response analysis of a piping system subjected to multiple support excitations in a base isolated NPP building. Nuclear Engineering and Design. 2015 Oct 1;292:283-95.
[13] Bursi OS, Reza MS, Abbiati G, Paolacci F. Performance-based earthquake evaluation of a full-scale petrochemical piping system. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2015 Jan 1;33:10-22.
[14] Scheller J, Constantinou MC. Response history analysis of structures with seismic isolation and energy dissipation systems: verification examples for program SAP2000.