YIKICI SİSMİK YÜKLER ALTINDA SİLİNDİRİK ÇELİK SU TANKLARININ DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZİ

Özet

Silindirik çelik sıvı tankları; su, petrol ve endüstriyel kimyasallar gibi çeşitli sıvıları depolamak için yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ayrıca son yıllarda nükleer enerji santrallerinde soğutma amaçlı kullanımları yaygınlaşmaktadır. Çelik sıvı tanklarındaki petrol veya diğer tehlikeli kimyasallar, deprem esnasında tanklarda oluşan hasarlar sebebi ile büyük finansal ve çevresel zarara neden olabilmektedir. Önemli mühendislik yapıları olan bu tankların, doğal titreşim periyotları 0,1 sn.- 0,5 sn. aralığındadır. Bu kısa periyotta meydana gelen maksimum deprem enerjisinden dolayı tanklarda hasarlar oluşabilir. Bu çalışma için, silindirik çelik tanklardaki deformasyonlar, burkulmalar çok kısa sürede meydana geldiği için 0,22 saniyelik El-Centro deprem kaydı kullanılmıştır. Bununla birlikte, yıkıcı ve kısa süreli kuvvetler altında yapıların dinamik analizinde ANSYS Workbench “Explicit Dynamics” aracı çok iyi sonuçlar verdiğinden, seçilen bu süre ve deprem verisi, doğrusal olmayan analiz için ideal olmuştur. Su ve tank duvarı arasındaki etkileşimi sağlamak için suyun modellenmesinde, “Eulerian Body” ağ yapısı tekniği, “Explicit Dynamics” aracında tercih edilmiştir. Analizde üstü-açık tank modeli, üstü-konik model ve üstü-kubbe şeklinde kapatılan model kullanılmış ve üç farklı cidar kalınlığı için analizler tekrar edilmiştir. Tank cidar kalınlığına ve tankın kapak şekline bağlı olarak, meydana gelen deformasyon ve burkulmaların sebepleri irdelenmiştir. Analiz sonucunda, silindirik çelik sıvı tanklarının kubbe şeklinde kapatılmasının deformasyonları ve burkulmaları azalttığı görülmüştür