بخشی از مقاله
چکیده:
امروزه با توجه به پیشرفت شهرها و صنایع، مخازن ذخیره جزء تاسیسات حیاتی و ضروری محسوب میشوند و برای ذخیرهسازی آب و فرآوردههای دیگر، این منابع توسعهیافتهاند. این منابعغالباً بهصورت بتنی اجراشده و مخازن بتنی نیز به دو صورت مدفون و غیر مدفون اجرا میگردند. اکثر مخازن مدفون بهطور مسقف اجرا میگردند.
لیکن در برخی از موارد ممکن است مخازن مدفون به دلیل کاربری متفاوت آنها - بهویژه در پارکهای شهری که این مخازن هم کاربری ذخیره آب برای مصارف غیر شرب ازجمله آتشنشانی و غیره را دارد و همجهت ایجاد فضایی مفرح - بهصورت غیر مسقف اجرا گردند یعنی تراز سطح مخزن همسطح زمین طبیعی است.
با توجه به افزایش حملات تروریستی، بررسی رفتار این مخازن مدفون تحت اثر بار انفجار از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله ضمن انتخاب مدلی از یک مخزن مدفون غیر مسقف و با در نظر گرفتن اندرکنش بین سیال و سازه ونیز خاک و سازه در اثر بار انفجار، نحوه توزیع فشار دینامیکی خاک و فشار هیدرودینامیکی سیال بر جداره مخزن موردبررسی قرارگرفته است. در این بررسی با در نظر گرفتن یک مخزن با دیوار جداکننده در وسط مخزن و بدون آن، تاثیر وجود این دیوارها موردبحث و بررسی و مقایسه قرارگرفته است.
مقدمه:
ایمنی سازهها در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله و همچنین انفجار از اهمیت زیادی برخوردار است. در صورت وقوع انفجار و یا زلزله، مخازن آب اهمیت دوچندان پیداکرده و ضرورت پایداری اینگونه سازهها در برابر بلایای طبیعی بسیار حیاتی خواهد بود. لذا در طراحی این قبیل سازهها تحلیل سازه نهتنها برای بارهای متعارف انجام میپذیرد بلکه مقاومت سازه در برابر بارهای ناشی از انفجار و زلزله نیز جزء لاینفک مباحث طراحی است.
اگرچه در حال حاضر با پیشرفت علم وفنّاوری و به وجود آمدن مصالح جدید با مشخصات متنوع، انواع مخازن با جنسهای متفاوت توسط تولیدکنندگان مختلف عرضهشده است. لیکن هنوز مخازن بتنی به مدد خصوصیات مناسب ازجمله استحکام و طول عمر زیاد و مقاومت آن در برابر آتش، بهویژه برای احجام زیاد محبوبیت خود را حفظ کرده است. شکل 1 نمایی از یک مخزن مدفون غیر مسقف است.
در سالیان گذشته بسیاری از محققین تحلیل مخازن را تحت تاثیر زلزله انجام دادهاند. یاکوبسن ازجمله اولین محققینی است که مطالعات گستردهای بر روی رفتار دینامیکی مخازن آب انجام داده است - سال . - 1949 پس از وی هاوزنر تحقیقات وسیعی درزمینه ی مدل دینامیکی ساده برای مخازن تحت مسئله اندرکنش خاک و سازه مستطیلی و استوانهای انجام داد. تحت بار دینامیکی از سال 1960 در طراحی پیهای مستطیلی مطرح شد.
پیش از آن نیز پیشرفتهای قابلتوجهی درزمینه ی آنالیز رفتار دینامیکی سازهها انجامگرفته بود. در این آنالیزها پاسخ سازه با در نظر گرفتن درجات آزادی وقتی اثر زلزله مستقیم بر آن اعمال میشود، با استفاده از معادلات حرکت سازه به دست میآید؛ اما در حالتی که اطراف سازه خاک داشته باشیم، اثر زلزله به خاک واردشده و مستقیماً به سازه وارد نمیشود. در این حالات روشن شد که رفتار سازه از تغییرات دینامیکی سیستم پی – فونداسیون، تاثیر میپذیرد که این تاثیر پایهگذار رویکردی نوین تحت عنوان اندرکنش خاک و سازه در بررسی رفتار دینامیکی سازهها شد.
طبق تئوری هاوزنر، مدل دینامیکی مایعات، با ویسکوزیته ای در حدود آب که درون یک مخزن با جدار سخت - غیرقابل تغییر شکل - قرار دارند، در یک مدل با دو درجه آزادی همانند شکل 1 میباشد. در این مدل W1 آن قسمت از وزن مایع درون مخزن است که به همراه مخزن ارتعاش میکند و جرم سخت نامیده میشود. W2 آن قسمت از وزن مایع درون مخزن است
