پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 427 |
| تعداد مقالات | 5,562 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,725,507 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,685,407 |
اثر مؤلفه قائم زلزله بر مخازن بتنی با دیواره انعطاف پذیر به روش ترکیبی المان محدود و هیدرودینامیک ذرات هموار | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 9، دوره 52، شماره 4، تیر 1399، صفحه 873-888 اصل مقاله (2.4 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2019.15153.5841 | ||
| نویسندگان | ||
| سپهر رسول پور1؛ محمد صافی* 2 | ||
| 1دانشجو دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مطالعه به بررسی رفتار لرزهای مخازن سیال بتنی مستطیلی پرداخته شده و اهمیت اثر مؤلفه قائم زلزله بر پاسخ تلاطم و پاسخ سازه بررسی گردید؛ دیواره‌ها انعطاف‌پذیر در نظر گرفته شده و اثر پارامتر ضخامت دیواره نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این مقاله سازه مخزن به روش المان محدود و محیط سیال به روش هیدرودینامیک ذرات هموار، که یک روش بدون مش و دارای مزایای زیادی نسبت به روش‌های سنتی بر پایه مش است، مدل‌سازی گردید. به منظور صحت‌سنجی، درستی مدل‌سازی با نتایج آزمایشگاهی و عددی معتبر موجود مقایسه شد. تحلیل‌ها تحت رکوردهای افقی با پریودهای غالب در محدوده‌های مختلف یک بار با در نظر گیری مؤلفه قائم و بار دیگر بدون در نظر گیری آن انجام شدند و پارامترهای ارتفاع تلاطم، برش پایه، نیرو در عرض واحد و جابه‌جایی دیواره برای مقایسه به‌دست آورده شدند. نتایج نشان دادند که در نظر گیری مؤلفه قائم در تحلیل، اثر به‌نسبت ناچیزی بر روی پاسخ تلاطم دارد اما اثر آن بر روی پاسخ سازه بسیار زیاد است، در عین حال حداکثر تلاطم در تحلیل تحت رکورد افقی با پریود غالب بالا مشاهده می‌شود. مخازن با ضخامت متفاوت یا به عبارت دیگر انعطاف‌پذیری متفاوت دیواره‌ها، پاسخ تلاطم و پاسخ سازه بسیار متفاوتی از هم نشان دادند. همچنین اثر انعطاف‌پذیری دیواره‌های موازی با جهت اعمال زلزله بر روی پاسخ سازه مقدار قابل توجهی دارد. نتیجه‌گیری می‌شود که اثر مؤلفه قائم و انعطاف‌پذیری دیواره‌ها در تحلیل لرزهای مخازن باید در نظر گرفته شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مخازن بتنی؛ مؤلفه قائم؛ ارتفاع تلاطم؛ اندرکنش آب-سازه؛ هیدرودینامیک ذرات هموار | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of Vertical Component of Earthquake on Concrete Storage Tanks with Flexible Walls Using Coupled Finite Element and Smoothed Particle Hydrodynamics Method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sepehr Rassoulpour1؛ mohammad safi2 | ||
| 1PhD student in Earthquake Engineering, Dept.of Civil, Water and Environmental engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Dept.of civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, the Seismic behavior of concrete rectangular fluid tanks has been studied and the importance of the effect of the earthquake’s vertical component investigated. The structure of tank and medium of the water has been modeled using finite element and smoothed particle hydrodynamics methods respectively. The smooth particle hydrodynamics which is a meshfree method, has many advantages over other traditional grid-based methods. For verification purposes, the modeling accuracy compared with the available experimental and numerical results. The analysis ran under horizontal records with predominant periods in different ranges, once considering vertical component and another time without it. Afterward, the parameters of sloshing height base shear, force in unit width and displacement of the wall have been obtained for comparison. The results show that consideration of vertical component in analysis has a negligible effect on sloshing response but it is significant on structure’s response. Meanwhile, the maximum sloshing occurs in analysis under horizontal record with high predominant period. Tanks with different thicknesses or in other words, different flexibilities of walls, show completely different sloshing and structure response. Also considering walls that are parallel to direction of earthquake as flexible, has significant effect on response of the structure. As a result, the effect of vertical component and flexibility of walls must be considered in seismic analysis of tanks. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Concrete tanks, Vertical component of the earthquake, Sloshing height, Water-structure interaction, Smoothed particle hydrodynamics | ||
| مراجع | ||
|
[1]G.W. Housner, The dynamic behavior of water tanks, Bulletin of the Seismological Society of America, 2(53( (1963) 387-381. [2]M.A. Haroun, Vibration studies and tests of liquid storage tanks, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2(11( (1983) 206-179. [3]J.K. Kim, H.M. Koh, I.J. Kwahk, Dynamic response of rectangular flexible fluid containers, Journal of Engineering Mechanics, 9(122( (1996) 817-807. [4]H.M. Koh, J.K. Kim, J.-H. Park, Fluid–structure interaction analysis of 3-D rectangular tanks by a variationally coupled BEM–FEM and comparison with test results, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2(27( (1998( 124-109. [5]J. Chen, M. Kianoush, Generalized SDOF system for seismic analysis of concrete rectangular liquid storage tanks, Engineering Structures, 10(31( (2009) 2435-2426. [6]J. Chen, M. Kianoush, Design procedure for dynamic response of concrete rectangular liquid storage tanks using generalized SDOF system, Canadian Journal of Civil Engineering, 11(42( (2015) 965-960. [7]A.C. Institute, Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures and Commentary, in: ACI 350.3, Farmington Hills, MI, 2006, pp. 17. [8]M. Kianoush, J. Chen, Effect of vertical acceleration on response of concrete rectangular liquid storage tanks, Engineering Structures, 5(28( (2006) 715-704. [9]M.A. Goudarzi, S.R. Sabbagh-Yazdi, Investigation of nonlinear sloshing effects in seismically excited tanks, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 43 (2012) -355 365. [10]L.B. Lucy, A numerical approach to the testing of the fission hypothesis, The astronomical journal, 82 (1977( 1024-1013. [11]R.A. Gingold, J.J. Monaghan, Smoothed particle hydrodynamics: theory and application to non-spherical stars, Monthly notices of the royal astronomical society, 3(181( (1977) 389-375. [12]R.A. Gingold, J.J. Monaghan, Binary fission in damped rotating polytropes, Monthly notices of the royal astronomical society, 3(184( (1978) 499-481. [13]J.J. Monaghan, Why particle methods work, SIAM Journal on Scientific and Statistical Computing, 4(3( (1982) 433-422. [14]W. Benz, J.G. Hills, Three-dimensional hydrodynamical simulations of stellar collisions. I-Equal-mass mainsequence stars, The Astrophysical Journal, 323 (1987) 628-614. [15]W.L. Slattery, W. Benz, A. Cameron, Giant impacts on a primitive Uranus, Icarus, 1(99( (1992) 174-167. [16]R. Gingold, J. Monaghan, Kernel estimates as a basis for general particle methods in hydrodynamics, Journal of Computational Physics, 3(46( (1982) 453-429. [17]J. Monaghan, Particle methods for hydrodynamics, Computer Physics Reports, 2(3( (1985) 124-71. [18]J.J. Monaghan, Smoothed particle hydrodynamics, Annual review of astronomy and astrophysics, 1(30) (1992) 574-543. [19]J.J. Monaghan, Simulating free surface flows with SPH, Journal of Computational Physics, 2(110) (1994) 406-399. [20]M.D. Green, J. Peiró, Long duration SPH simulations of sloshing in tanks with a low fill ratio and high stretching, Computer & Fluids, 174 (2018) 199-179. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,147 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 886 |
||