الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 48000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۹۹
کد مقاله
CVL99
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
شیوه های سنجش حرکت لرزه ای زمین برای تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن ذخیره سازی مایع
نام انگلیسی
Evaluation of seismic ground motion scaling procedures for linear time-history analysis of liquid storage tanks
ge tanks, Seismic standards, ASCE/SEI 7-10, NZS 1170.5,
Eurocode 8, Time-history analysis, Earthquake record scalin
مرجع به فارسی
سازه های مهندسی، گروه عمران و مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی، دانشگاه اوکلند، نیوزیلند
الزویر
مرجع به انگلیسی
Engineering Structures; Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, The University of Auckland, New Zealand; Elsevier
کشور
نیوزیلند
شیوه های سنجش حرکت لرزه ای زمین برای تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن ذخیره سازی مایع
چکیده
مخازن ذخیره سازی مایع بخصوص در صورت وقوع زمین لرزه های مخرب بعنوان ساختارهای حیاتی بشمار می روند. با این حال، در حال حاضر هیچ روش پذیرفته شده ای برای سنجش حرکات زمین بمنظور انجام تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی برای این سازه ها با سابقه بسیار اندک وجود ندارد. استانداردها و کدهای طراحی جاری بعنوان مثال ASCE / SEI 7-10، Eurocode 8 و NZS 1170.5، برای سازه های متداول، همانند ساختمان ها و پل ها، صرفا در یک محدوده مشخص تفاوت بین طیف پاسخ سوابق انتخاب شده و طیف هدف را بصورت حداقلی مشخص می سازند. این محدوده زمانی دارای قیودی و مشخصه های خاصی در ارتباط با دوره اصلی سازه تحت تحریک می باشند. با این حال، این مشخصات طراحی دارای تفاوتهای مهمی در شیوه های سنجش بوده و در نتیجه پاسخ لرزه ای محاسبه شده سازه را تحت تأثیر قرار می دهند. بعلاوه، این شیوه ها برای آنالیز تاریخچه زمانی مخازنِ ذخیره مایع، فرموله نشدهاند. این واقعه در صورتِ اعمال محدودیت توسط NZS 1170.5، برای هر ساختار سختی وجود دارد که شامل غالب تانکها یا مخازن نیز می شود. این محدودیت منجر به کاهشِ بارگذاری ساختاری می گردد. تحقیقات گزارش شده در اینجا مربوط به پاسخ لرزه ای تانکهای ذخیره در شرایط برشی پایه، لنگر واژگونی و نیز تنش جداره ها، به هنگام قرار گیری در معرض حرکات زمین با استفاده از روش های مشخصه مرتبط با سه طرح ذکر شده، می گردد. مشخص شده است که شیوه Eurocode 8 می تواند بالاترین پاسخِ لرزه ای را بر روی تانکهای ذخیره ایجاد کند. ASCE / SEI 7-10، نتایج واسطه ای را در شرایط بار و پاسخ لرزه ای نسبت به دیگر دو روش ارائه می دهد. همچنین، این مطالعه نشان می دهد که محدودیت اعمال شده توسط NZS 1170.5، برای تانکها سبب ایجاد بار لرزه ای ناچیزی بر روی مخازن ذخیره سازی می شود.
سنجش حرکت لرزه ای زمین تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن
۱- مقدمه
مخازن ذخیره ساختارهای ضروری را تشکیل می دهند که منابع اولیه مانند آب و سوخت را در اختیار ما قرار می دهند. بنابر این بسیار مهم است که چنین ساختارهایی پس از وقوع یک رویداد لرزه ای مخرب، بمنظور تسهیل بهبود سریع عملیاتی، همچنان بدون صدمه دیدگی حفظ شوند. بدلیل اهمیت این ساختارها، مطالعاتِ بسیاری انجام شده است [بعنوان مثال ۳- ۱] و استانداردها و دستوالعمل های طراحی ایجاد [۶-۴] و مورد مقایسه قرار گرفته است [۷]. اما با وجود اهمیت مخازن ذخیره سازی، هیچ روشِ تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی فراگیرِ خاصی وجود ندارد که قادر به پیش بینی رفتارِ تانکهای ذخیره سازی تحتِ یک تحریک لرزه ای ویژه باشد. طراحی فعلی تنها ضرایب لرزه ای را بر اساس یک روش شبه دینامیکیِ ارزیابی فراهم می آورد. با استفاده از این روش طراحی، مشاهده پتانسیل برای تهاجم پی در پی پلاستیک های عناصر ساختاریِ مخازن ذخیره سازی ممکن نمی باشد(پوشش و صفحه مبنا). نشان داده شده است [۸] که چنین رفتار پلاستیکی تاثیرِ بارگذاری زلزله را پایین می آورد، در حالی که الزاماتِ شکل پذیری را تحمیل می کند. بنابراین، داشتنِ یک معیار انتخاب مناسب و روش سنجشِ حرکاتِ زمین، پایه می باشد.
دو منبع متمایز برای بدست آوردن حرکات زمین برای تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی وجود دارد [۹]. نخست استفاده از حرکات ثبت شده زمین حاصلِ پایگاه داده های وقایع قبلی [۱۲-۱۰]. منبع دوم استفاده از حرکات تصادفی زمین تولید شده با استفاده از مدل فیزیکی یا مدل عددی است [به عنوان مثال ۱۳،۱۴]. استانداردها و کدها، برای مثال NZS 1170.5 [15]، [ASCE / SEI 7-10 [16] و[Eurocode 8 [17، استفاده از حرکات ثبت شده ناشی از حوادث قبلی را توصیه می کنند. با این حال، اگر داده های ثبت شده کافی وجود نداشته باشد، سه معیار طراحی بالا [۱۷-۱۵] امکان استفاده از حرکات شبیه سازی شده تکمیلی زمین را برای ایجاد تعداد مجموعِ سوابق ثبت شده مورد نیاز، فراهم می آورند. همه سه معیار از نظر الزامات مورد نیاز برای انتخاب سوابق مورد استفاده قرار می گیرند. حرکات زمین باید با ویژگی های لرزه نگاری سازگار باشد، یعنی، بزرگی، فاصله، مکانیسم پیش فرض و شرایط خاک، به تکتونیک منطقه و سایتِ ساختار. مطالعات در تعدادی از مکان های برای بدست آوردن حرکات زمین که با الزامات تعیین شده در استاندارد و کدها مطابقت داشته باشد، انجام شده است. اویاردو- وِرا و همکاران [۱۸]، لیستی از حرکات زمین برای استفاده در جزایر شمالِ نیوزلند برای آنالیز تاریخچه زمانی را تهیه نمودند. ایروُلینو و همکاران [۱۹] و کوپِر [۲۰]، معیاری را بمنظور سنجشِ حرکات زمین برای استفاده در روش های [Eurocode 8 [17 و [ASCE/SEI 7-10 [16 بترتیب، بیان می کنند.
برخلاف معیارهای انتخاب سوابق، که در آن بین استانداردها و کدهای مطابقت وجود دارد، کاربرد روشهای سنجش برای انتخاب سوابق بطور پایه دارای تفاوت می باشند. روشهای تعریف شده در سه مشخصه طراحی، در اینجا برای مشخص کردنِ محدوده دوره های مختلف مورد نظر، بکار برده می شوند. فراتر از این محدوده ها، رکورد انتخاب شده باید تا حد ممکن نزدیک به طیف هدف، تطبیق داده شود.
بر اساس اطلاعاتِ نویسندگان، یک مقایسه کاربردی سه مشخصه (ویژگی) طراحی اصلی برای مخازن ذخیره مایع گزارش شده است. هدف از این تحقیق ارزیابی پیامدهای روش های تجزیه و تحلیلِ عملکرد لرزه ای مخازن ذخیره سازی مایع و آشکارسازی تفاوتها و نیز شباهتهای نتایج حاصلِ از بکارگیری این مشخصه ها، می باشد. انتخابِ پروندهها (مدارک) برای تجزیه و تحلیل تاریخچه زمانی بخشی از محدوده این مطالعه نمی باشد. با این حال، برخی نکات مهم در مورد معیار برای انتخاب مدارک در بحثِ نتایج ارائه شده است.
سنجش حرکت لرزه ای زمین تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن
۲- روشهایی برای سنجش مدارک
خلاصه ای از سه مشخصه طراحی مورد استفاده در این مطالعه، در زیر ارائه شده است. هر سه مشخصه طراحی نیاز به محاسبه یک عامل ضرب برای بکار بردنِ تاریخچه زمانی بمنظور اطمینان از انطباق با طیف هدف در محدوده دوره مورد نظر، دارند. با این حال، این عامل با توجه به استاندارد یا کدِ مورد نظر بطرز متفاوتی محاسبه میشود.
۲-۱٫ استاندارد نیوزیلند(NZS 1170.5)
NZS 1170.5 نیاز به استفاده از یک خانواده شاملِ حداقل سه جفتِ حرکات افقی زمین ثبت شده در وقایعِ زمین لرزه دارد. هنگامی که ساختار آنالیز شده نسبت به عمل شتاب عمودی دارای حساسیت می باشد، مولفه عمودی باید در نظر گرفته شود. حوادث انتخاب شده باید دارای ویژگیهای مشابه لرزهای (بزرگی، مکانیسم گسل، منبع به سایتِ دور و نزدیک- پروفیل سطحِ خاک) مانند ویژگیهای حوادث باشند که بطور عمده نسبت به خطر لرزهای در سایت در محدوده دوره مورد نظر نقش دارند. هنگامی که سوابقِ ثبت شده مناسب و قابل دسترسِ حرکات زمین برای یک سایت وجود نداشته باشد، شبیه سازی سوابق حرکت زمین ممکن است برای تکمیل خانواده سوابق و مدارک مورد استفاده قرار گیرد.
۲-۲٫ استاندارد ایالات متحده آمریکا (ASCE/SEI 7-10)
به استفاده از حداقل سه جفتِ حرکاتِ زمین نیاز دارند. وقایع انتخابی باید دارای بزرگی، فاصله گسل، و مکانیزم منبع سازگار با حداکثر زلزله مورد انتظار در نظر گرفته شده، در آنالیز باشد. شباهتهای پروفیل خاک بوضوح بوسیله این استاندارد مورد نیاز نمی باشد. جفت حرکت زمین شبیه سازی شده مناسب می تواند برای ساختِ تعداد کلِ حرکاتِ زمین در هنگامی که تعداد مورد نیازِ رکوردهای حرکات زمین قابل دسترس نباشد، مورد استفاده قرار گیرند.
۲-۳٫ کد اروپایی ۸ (Eurocode 8)
این مشخصه طراحی، طرف نظر از منشأ آنها به استفاده از یک مجموعه حداقل سه جفت نیاز دارد، که در نتیجه رکوردها شاملِ دو مولفه افقی و یک مولفه عمودی می باشند. رکوردهایی که مجموعه را ایجاد می کنند سازگار با بزرگی و دیگر ویژگیهای واقعه لرزه ای مورد نظر، خواهد بود.
۳- آنالیز مخازن ذخیره
مشخصه های جاری برای طراحی لرزه ای مخازن ذخیره بطور عمده بر اساسِ قیاس جرم فنر نصب شده میرا، نشان داده شده توسط هوسنِر [۱] (شکل ۱). این قیاس نشان می دهد سیستم مخزن مایع می تواند بوسیله دو حالت ارتعاشی ارائه گردد [۲،۳]. بخشِ محتوای مایع که همراه با پوسته مخزن حرکت می کند را جرم ضربه ای (تکانشی) گویند (mi). محتوای مخزن که دارای حرکت مستقل از پوسته بوده و یک حرکت تلاطمی (نوسانی) را توسعه می دهد را جرم جابجایی گویند (mc). حالت غالبِ ارتعاشِ مخازن ذخیره مایع در طی یک زلزله دارای حالت ضربه ای می باشد [۲۱،۲۳] و دوره آن بسیار کوتاه است، بطور کلی چند دهمِ ثانیه. در این تحقیق، دوره ضربه ای ارتعاش بعنوان دوره پایه در آنالیزهای ارائه شده مورد توجه قرار می گیرد. روش آنالیز ارائه شده در [ NZSEE [4 در این تحقیق بکار رفته که نتایج در زیر آمده است.
۴- سوابق حرکت زمین و طیف هدف
یک مجموعه یازده جفت رکورد در آنالیزِ تاریخچه زمانی استفاده می شود. زلزله های انتخابی در جدول ۲ نشان داده شده است. حرکاتِ زمین بر طبقِ توصیه های ارائه شده توسط [۱۸] انتخاب گردید که برای یک سایت در وِلینگتونِ نیوزلند مناسب هستند. دستورالعملِ طراحی نیوزلند، توصیه های [NZSEE [4 بمنظور تعیین طیفِ طراحی برای این سایت، مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
سنجش حرکت لرزه ای زمین تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن
۵- نتایج
۵-۱٫ ضرایب مقیاس
تمامی رکوردهای حرکات زمین سنجیده شده نسبت به طیف هدف، تعریف شده در بخش قبلی، با استفاده از سه شیوه ارائه گردیده توسط مشخصه های طراحی تشریح شده در بخش ۲ شکل ۴، طیفِ پاسخِ میرا سنجیده نشده ۵% مربوط به رکوردها و طیف هدف برای دو رده بندی سایت را نشان می دهد. دو مولفه افقی در شکل ۴ نشان داده شده است.
اشکال ۷-۵، طیف پاسخ میرا مربوط به رکوردهای سنجیده شده توسط [۱۷-۱۵] و طیف هدف مخزن T6 را بترتیب نشان می دهند.
۵-۲٫ پاسخ لرزه ای
مقادیر ضرایب مقیاس تنها یک جنبه محاسباتِ بار اعمال شده می باشد. جنبه دیگر شامل رکوردهاست. برای تجزیه و تحلیلِ اثراتِ دو جنبه ترکیب شده، پاسخ های مخزن باید مورد مطالعه قرار گیرند. جداول ۶ و ۷، انحراف متوسط، انحراف معیار، و ضریبِ انحرافِ (COV) پایه برشی ماکزیمم بدست آمده از تمامی حرکات زمین، محاسبه شده توسطِ سه شیوه سنجش را برای تمامی مخازن آنالیز شده، نشان می دهد.
۵-۳٫ محددهNZS 1170.5برای دوره پایه
در هنگام سنجش حرکاتِ زمین، NZS 1170.5 یک حدِ ۰٫۴ ثانیه را نسبت به دوره پایه تحمیل می کند، بنابراین بر محدوده مورد نظر تأثیر می گذارد. حدِ ۰٫۴ ثانیه تحمیل گردید زیرا پیش بینی دوره ساختارهای کوتاه مدت، دشوار می باشد، برای مثال، بعلتِ اثراتی مانند سختی ناشی از عناصر غیر ساختاری، افزایش طول دوره ناشی از فعل و انفعالات ساختار خاک و انتخابِ مواد مناسب و نیز خصوصیات انتخابِ برای پیش بینی دوره. با این حال، مخازن ذخیره از لحاظ هندسی دارای ساختارِ بسیار ساده می باشند و موضوعاتی مانند سختی ناشی از عناصرِ غیرساختاری یا عدم قطعیت در ماده مناسب و خصوصیاتِ انتخاب، از مخازن ذخیره سازی مایع برای گسترش استفاده نمی کنند. علاوه بر این، در تمامی موارد آنالیز شده در اینجا، دوره ها کوتاهتر از آن حدود و بدین دلیل، محدوده انتخابی مورد نظر شاملِ دوره های اصلی مخازن آنالیز شده نمی گردد. با توجه به دلایل توضیح داده شده در بالا، نویسندگانِ این تحقیق بر این باور هستند که این حد نباید نسبت به مخازن ذخیره بکار برده شود. در این بخش، روش NZS 1170.5 بکار برده می شود اما حدِ پایین تر برای دوره در نظر گرفته نمی شود.
سنجش حرکت لرزه ای زمین تحلیل تاریخچه زمانی خطی مخازن
۶- نتیجه گیری
یک سری آنالیزهای تاریخچه زمانی پاسخ زلزله با استفاده از ۳ روش متفاوت برای تطبیقِ یک رکورد زلزله نسبت به طیق بزرگتر، انجام شده است. شش مخزن ذخیره مایع مورد توجه قرار گرفت. هدفِ عمده، ارزیابی روشهای قیاسِ متفاوت توسط سه مشخصه طراحی بین المللی برای پاسخِ مخزن بود. با استفاده از حرکات زمین و طیفِ هدفِ مورد توجه در این مطالعه، بررسی های آشکار می سازند که:
بیشتر مخازن ذخیره مایع در محدوده پاسخِ مورد نظر تعریف شده توسط NZS 1170.5 برای قیاسِ رکوردهای زلزله جای نمی گیرند، و بنابراین، محدوده فرکانس مورد نظر در آن رکوردها با خواص دینامیکی غالبِ مخازن ذخیره مایع دارای مطابقت نمی باشند.
شیوه سنجشِ Eurocode 8، در بیشتر موارد، بالاترین ضرایب مقیاس در میان مشخصه های طراحی را داراست که در این تحقیق مورد مطالعه قرار می گیرد. این بعلتِ روش سنجشی برای تطبیقِ طیف هدف ارائه شده توسط Eurocode 8 می باشد که نسبت به دو روش دیگر دقیق تر می باشد.
Eurocode 8 همچنین بالاترین مقادیرِ برشِ‌پایه و لنگر واژگونی را در بیشتر موارد نشان می دهد و بالاترین تعداد فزونی حد الاستیک، در پی ASCE/SEI 7-10 را پیش بینی می کند.
NZS 1170.5، حداقل اسناد را در شرایط تنش های فشاری محوری توسعه یافته در دیواره مخزن، حفظ می کند. این بدان علت است که الزاماتNZS 1170.5 برای انطباق با طیف هدف، دارای دشواری کمتری نسبت به دو مشخصه دیگر طراحی می باشد. با این حال، هنگامی که مخازن صرف نظر از حد پایین تر برای دوره پایه تحمیلی توسط این استاندارد آنالیز می شوند، این مشخصه بطرز اساسی تغییر می یابد. از NZS 1170.5 استفاده کنید، تحت این اصلاحات، منجر به تعداد بالاتر فزونی حد الاستیک از حد ASCE/SEI 7-10 می گردد.
نویسندگانِ این مطالعه توصیه نمودند که آنالیزِ مخازن ذخیره سازی مایع صرف نظر از محدودیت دوره ای پایین تر تحمیلی توسطِ NSZ 1170.5، صورت پذیرد. این توصیه بدان علت می باشد که دلایل برای ایجاد حدِ پایین تر برای دوره پایه، بطور کلی نسبت به مخازن ذخیره سازی مایع بکار برده نمی شود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
