بررسی تاثیر سختی بتن فونداسیون و مخزن بر پاسخ لرزه‌ای مخازن مرتفع با استفاده از تحلیل احتمالاتی

مخازن آب از جمله اجزاء اصلی شبکه‌های آبرسانی به منظور ذخیره، نگهداری و نیز تامین فشار آب می‌باشند و به جهت اهمیتی که این سازه‌ها دارند باید پس از وقوع زلزله قابلیت بهره‌برداری و تامین فشار در شبکه آبرسانی را داشته باشند. در این مقاله تاثیر نسبت سختی بتن فونداسیون به سختی بتن مخزن بر تحلیل لرزه‌ای مخازن هوایی مورد بررسی قرار گرفته است. در تحلیل لرزه‌ای حاضر، نسبت سختی بتن فونداسیون به سختی بتن بدنه مخزن به صورت ضریب ثابت K بیان شده است. با تغییر این ضریب، تاثیر آن بر روی هر کدام از پارامترهای تنش کششی، فشاری و تغییرمکان با استفاده از تحلیل احتمالاتی مورد بررسی قرار گرفته است. مخزن مورد مطالعه به کمک روش‌هایی که مبتنی بر روش اجزای محدود می باشد به صورت سه بعدی در نرم‌افزار انسیس مدل‌سازی شده است. در این مدل‌سازی اندرکنش بین بدنه مخزن، سیال و فونداسیون در نظر گرفته شده و برای اعمال زلزله از شتاب‌نگاشت زمین لرزه منجیل در مدل مورد نظر استفاده شده است. تحلیل احتمالاتی استفاده شده، شبیه‌ساز مونت‌کارلو با استفاده از روش نمونه برداری ابر مکعبی لاتین بوده و از ضریب K به عنوان متغیر ورودی استفاده شده است. مقدار ماکزیمم تغییر مکان افقی سازه، تنش اصلی اول حداکثر و تنش اصلی سوم حداکثر نیز به عنوان پاسخ‌های بحرانی و متغیرهای خروجی انتخاب شده‌اند. نتایج حاصل از تحلیل مدل‌ها و مقایسه پاسخ‌هایی نظیر تنش‌های اصلی حداکثر و تغییرمکان حداکثر نشان می‌دهند که با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و ضریب اطمینان مناسب برای سیستم، بهینه‌ترین و مطلوب‌ترین مقدار برای ضریب K تقریبا 7/0 می‌باشد.