التحليل الديناميكي اللاخطي لخزان عالي مع أخذ أثر حركة المياه ضمن الحلة
الملخص
تعتبر خزانات المياه العالية من المنشآت الخاصة والهامة نظراً لاستخدامها في حفظ المياه اللازمة للشرب أو للسيطرة على الحرائق أثناء الهزات الأرضية. يختلف السلوك الديناميكي للخزانات بشكل عام عن بقية المنشآت نظرا لاحتوائها على سائل وبسبب عدم انتظام صلابتها مع الارتفاع حيث الكتلة الرئيسية لها تقع في الأعلى. في هذا البحث تمت دراسة خزان عالي واقعي منفذ في منطقة الريان-حمص بطاقة تخزينية 300 م3، تم أخذ حركة المياه في الحلة أثناء الحدث الزلزالي بعين الاعتبار بحيث تم تمثيل كتلة السائل في الحلة كمجموع لكتلتين مستقلتين يطلق عليها الكتلة الدفعية (Impulsive mass) والكتلة الحملية (Convective Mass) حسب توصيات الكود الأوربي 8 لعام2006 لحالات امتلاء متعددة: مليء، ثلاثة أرباع مليء، نصف مليء، ربع مليء، فارغ. تم الاعتماد على برنامج SAP2000 [1] وتم التحليل الديناميكي باستخدام طريقة السجل الزمني اللاخطي بالتكامل المباشر (Nonlinear Time History- Direct Integration حيث تم إجراء تقييس للسجل الزمني لزلزال El-Centro وفق طيف الاستجابة الخاص بالموقع (حمص). تم حساب قيم الاستجابة الديناميكية للخزان المتمثلة بقوة القص القاعدي، عزم الانقلاب وإزاحة قمة الخزان، وقوة القص عند أول مفصل لدن، ومراقبة عدد المفاصل اللدنة المتشكلة بعد نهاية حمولة الزلزال والمقارنة بين حالات الامتلاء المتعددة. بينت النتائج أن قيم الاستجابة للخزان تتأثر بشكل كبير عند دراسة التفاعل المتبادل (منشأ – سائل) حسب الحالة المدروسة ودرجة امتلاء الخزان وكذلك فيضان السائل (متمثلة بالكتلة الحملية) في الحلة الذي يؤثر بشكل كبير على قيم الاستجابة الديناميكية للخزان حيث تبين من خلال دراسة هذا الخزان أن الحالة الأخطر تصميمياً هي حالة نصف مليء 50% حيث تشكل أول مفصل لدن عند أقل قوة قص قاعدي وتشكَّلَ أكبر عدد من المفاصل اللدنة وأكبر عزم انقلاب في حالة نصف مليء 50% أيضاً.
