Doğrusal olmayan analiz ile deprem yükleri altında taban izolatörlü LNG tanklarının davranışlarının karşılaştırılması
Comparision of the behavior of LNG tanks with seismic isolators under earthquake loads with nonlinear analysises
- Tez No: 830486
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH CEM KOÇ, PROF. DR. BÜLENT AKBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 269
Özet
Geçmiş depremlerde sıvı depolama tanklarında meydana gelen hasarlar; tankların sismik davranışının deneysel ve analitik olarak incelenmesini zorunlu kılmıştır. Bu çalışma, farklı tipteki taban izolatör sistemlerinin Sıvılaştırılmış Doğal Gaz depolama tanklarının sismik performansı üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Sabit mesnetli ve üç farklı sismik yalıtımlı tankların zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizleri, Deprem Yer Hareketi-1'e (DD-1) göre ölçeklenen 7 farklı yer hareketinin ortalama ivmesi için gerçekleştirilmiştir. İzolatör tipi olarak yüksek sönümlemeli kauçuk, kurşun çekirdekli kauçuk ve sürtünmeli sarkaç sistemleri gözönüne alınmıştır. Bu izolatörler, deneysel verilere dayalı kuvvet-yer değiştirme ilişkilerine sahip doğrusal olmayan yaylar olarak modellenmiştir. LNG sıvısı, çelik tank, dış kabuk, betonarme çevre kirişi, çatı, temel betonu, alt ve yan duvar izolasyonlarının modelleme çalışmalarında ANSYS Workbench programı; LNG sıvısı, çelik tank ve temel betonunun lineer olmayan analizi için LS-DYNA programı kullanılmıştır. Sabit mesnetli ve üç farklı sismik yalıtımlı tankların toplam taban kesme kuvveti, çalkalanma yüksekliği, çelik tank gerilmeleri, çelik tank kabuk levhası yanal deformasyonu, çelik tank taban ve duvarın en üst noktasındaki deplasmanları, izolatör yatay kuvvet-yer değiştirmeleri ve izolatöre gelen düşey kuvvetler karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, sabit ve izolatörlü sistemlerde modlar arasında fark olmadığını göstermektedir. Sıvının dalga hareketinin yapının salınımından farklı hareket ettiği ve izolatörlerin çalkalanma hareketini etkilemediği sonucuna varılmıştır. Sismik yalıtımlı tankların taban kesme kuvvetleri ve çelik tank gerilmelerinin sabit mesnetlilere göre sırasıyla %50-70 ve %85-95 arasında azaldığı görülmüştür. Fakat çalkalanma yüksekliklerinde bir değişiklik söz konusu değildir. İzolatörlü sistemlerin 400mm'ye varan yatay deplasman hareketi ise tanka bağlanan mekanik techizat ve borular açısından tehlike arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
Damages in liquid storage tanks in past earthquakes; This necessitated the experimental and analytical investigation of the seismic behavior of the tanks. This study investigates the effect of different types of base isolator systems on the seismic performance of Liquefied Natural Gas storage tanks. Nonlinear time history analyses of fixed support and three different seismic isolated tanks were performed for the average acceleration of 7 different ground motions scaled according to Earthquake Ground Motion-1 (DD-1). High damping rubber, lead core rubber and friction pendulum systems are considered as insulator types. These insulators are modeled as nonlinear springs with force-displacement relationships based on experimental data. ANSYS Workbench program in modeling studies of LNG liquid, inner steel tank, outer shell, reinforced concrete ring beam, roof, foundation concrete, bottom and side wall insulations; LS-DYNA program was used for non-linear analysis of LNG liquid, inner steel tank and foundation concrete. Total bottom shear force, sloshing height, steel tank stresses, steel tank shell plate lateral deformation, steel tank bottom and wall displacements, insulator horizontal force-displacements, and vertical forces on the insulator of tanks with fixed support and three different seismic insulation were compared. The results show that there is no difference between modes in fixed and isolator systems. It was concluded that the wave motion of the liquid acts differently from the oscillation of the structure and does not affect the agitation motion of the insulators. It has been observed that the bottom shear forces and steel tank stresses of the seismic insulated tanks are reduced by 50-70% and 85-95%, respectively, compared to the fixed supports. However, there is no change in agitation heights. Horizontal displacement of isolator systems up to 400mm poses a danger to the mechanical equipment and pipes connected to the tank.
Benzer Tezler
- Parametric investigation of the seismic response of structures with triple friction pendulum isolators
Üçlü sürtünmeli sarkaç sistemli yapıların deprem yükleri altında davranışının parametrik olarak incelenmesi
ABDULAZIZ MAZED
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Kültür Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN YAZICI
- U-şekilli çelik sönümleyicilerin histeretik davranışlarının modellenmesi ve düşük sönümlü kauçuk mesnetlerle birlikte sismik izolatör olarak kullanılması
Modelling hysteretic behaviour of U-shaped steel dampers and using such dampers with low damping rubber bearings as seismic isolator
KURTULUŞ ATASEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Sismik taban yalıtımlı bir binanın deprem yalıtım birimi ankrajlarının incelenmesi
Investigation of the seismic isolator anchors of a base-isolated building
İLKCAN CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR ÖZDEMİR ÇAĞLAYAN
- Endüstriyel yapılarda yatay geniş tanklar ile dikey narin siloların deprem esnasındaki davranışlarının ve farklı izolatör tipleriyle güçlendirilmesinin irdelenmesi
Examination of the behaviors of broad tanks and silos during earthquake and retrofit them with different isolator types in industrial buildings
SAMET KILIÇ
Doktora
Türkçe
2022
Deprem MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT AKBAŞ
- Betonarme yapısal elemanlarının lineer olmayan yöntemler ile deprem performanslarının belirlenmesi
Determination of the seismic performance of the reinforced concrete structural members using non-linear methods
SAEID FOROUGHI
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN BAHADIR YÜKSEL