نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

تحلیل و بررسی پاسخ برج آبگیر آزاد تحت اثر پالس های لرزه ای با فرکانس و ماکزیمم شتاب های متغیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه زنجان
2 دانشگاه زنجان گروه مهندسی عمران
3 اردبیل-خیابان دانشگاه-دانشگاه محقق اردبیلی -دانشکده فنی-گروه عمران
چکیده
در این مطالعه به بررسی رفتار برجهای آبگیر آزاد- ایستا تحت اثر پالس‌های لرزه‌ای با شدت و فرکانس‌های مختلف پرداخته شده است. همچنین اثرات فرکانس و شدت بارگذاری بر رفتار مخزن پیرامونی و آب داخل برج و متعاقبا اثرات آنها بر رفتار برج آبگیر بررسی شده است. برای ارزیابی بهتر رفتار برج آبگیر، مدل‌هایی مبتنی بر حالات مختلف حضور و عدم حضور مخزن پیرامونی و آب داخلی که شامل 5 حالت مختلف می‌باشد مدلسازی و بررسی شده است. آنالیز‌های انجام گرفته شامل شرایط مختلفی از بارگذاری پالسی اعم از شتاب و فرکانس متغیر می‌باشد. تعداد کل آنالیزهای انجام گرفته 80 مورد می‌باشد. جهت مدلسازی و بررسی رفتار دینامیکی مدل‌های برج آبگیر ساخته شده از نرم افزار آباکوس استفاده شده است.آنالیز‌های انجام گرفته مشتمل بر دو گام استاتیکی و پالسی بوده و از روش تاریخچه زمانی برای آنالیز استفاده شده است. مدلسازی برج آبگیر و اندرکنش آن با مخزن پیرامونی و آب داخلی بوسیله‌ی فرمول‌بندی کوپل اویلری – لاگرانژی صورت گرفته است. نتایج آنالیز نشان می‌دهد که برای هر مدل اثرات افزایش شتاب بارگذاری و فرکانس بارگذاری بر پاسخ‌های سازه به ترتیب فزاینده و کاهنده می‌باشد. افزوده شدن مخزن پیرامونی و آب داخلی در تمامی شتاب-ها و فرکانس‌های بارگذاری اثرات فزاینده بر پاسخ سازه دارند. همچنین اثرات آب داخل برج و تراز ارتفاعی آن بر پاسخ برج آبگیر وابستگی شدید به فرکانس بارگذاری داشته و حتی در برخی از فرکانس‌های بارگذاری برج با آب داخلی نیمه‌پر نسبت به زمانی که آب داخل برج پر است شرایط بحرانی‌تری از پاسخ‌ها ایجاد می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Analysis and investigation of the response of free-standing intake tower under the effect of seismic pulses with variable frequencies and accelerations

نویسندگان English

Ehsan Teymouri 1
Saeed Abbasi 2
Mohtasham Mohebbi 3
1 university of Zanjan
2 University of Zanjan Department of Civil Engg.
3 University of Mohaghegh Ardabili
چکیده English

In this study, the behavior of free-standing intake tower under the effect of seismic pulses with different intensities and frequencies has been investigated. The main purpose of this study is to investigate the effects of frequency and loading intensity on the behavior of the intake tower, peripheral reservoir and water inside the tower and consequently their effects on the behavior of the intake tower. To better evaluate the behavior of the intake tower, models based on different states of presence and absence of the peripheral reservoir and internal water have been modeled and studied. The perform analysis include different conditions of pulse loading, including variable acceleration and frequency. Abacus software has been used to model and study the behavior of intake tower models. Modeling of the intake tower and its interaction with the surrounding reservoir and internal water has been done by Eulerian-Lagrangian behavior. The analysis results show that for each model, the effects of increasing loading acceleration and loading frequency on structural responses are increasing and decreasing, respectively.

The addition of the peripheral tank and internal water in all accelerations and loading frequencies have increasing effects on the response of the structure. Also, the effects of the intenal water and its height level on the response of the intake tower have a strong dependence on the loading frequency.

Even in some loading frequencies the tower with half-full internal water compared to when the water inside the tower is full, it creates more critical conditions of the responses.

کلیدواژه‌ها English

Intake tower
Seismic pulse
Water-Structure interaction
Frequency effects
Effects of water height