تقييم السلوك الزلزالي لنموذجين مختلفين من خزانات المياه البيتونية المسلحة العالية

الملخص

تعد خزانات المياه العالية Elevated Water Tanks من المنشآت الهامة زلزالياً، والتي يُتطلب دراستها زلزالياً، لضرورة الاستمرار بدورها الوظيفي بعد الحدث الزلزالي بهدف الإمداد بمياه الشرب أو لإطفاء الحرائق.

تناول البحث دراسة تحليلية لنموذجين مختلفين من خزانات المياه العالية من الخرسانة المسلحة بهدف تقييم سلوكها عند تعرضها لحمل زلزالي لمعرفة سلوكها ونقاط الضعف فيها.

تمت الدراسة باستخدام برنامج ABAQUS وبتحليل ديناميكي خطي (Linear modal dynamics) ولاخطي (Dynamic Implicit) لـنموذجين من خزانات المياه العالية من البيتون المسلح بأحواض ذات مقطع أفقي دائري، الأول بهيكل حامل إطاري frame stage والثاني محمول على جدار اسطواني مفرغ shaft stage، وبسعة تخزينية لكل منهما وبحالات ملء مختلفة.

بعد اجراء التحليل تم الحصول على بارامترات الاستجابة من أنماط وأدوار الاهتزاز والقص القاعدي مع إزاحة أعلى الخزان والإجهادات في البيتون والفولاذ للنماذج المدروسة. أظهرت النتائج بأن سلوك نموذجي الخزانات عبارة عن طلب محدود للانزياح الكلي مع حدوث تشقق موضعي في البيتون ضمن مناطق تركز الاجهادات، وتقارب نتائج أنماط وأدوار الاهتزاز والإزاحة النسبية لنموذجي الخزان في حين كان القص القاعدي لنموذج الخزان المحمول على الجدار الاسطواني المفرغ أكبر منه لنموذج الخزان المحمول على الهيكل الإطاري.