ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΛΕΠΤΟΤΟΙΧΩΝ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ

Abstract

Θέμα της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η μελέτη της σεισμικής συμπεριφοράς λεπτότοιχων μεταλλικών δεξαμενών αποθήκευσης υγρού (νερού). Ειδικότερα, μελετάται η περίπτωση κυλινδρικής δεξαμενής που εδράζεται στο έδαφος και είναι αγκυρωμένη στη βάση της. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στην σπουδαιότητα της χρήσης των λεπτότοιχων μεταλλικών δεξαμενών. Περιγράφονται οι λόγοι του αυξανόμενου ενδιαφέροντος των ερευνητών για το θέμα αυτό και αποσαφηνίζονται οι ιδιαιτερότητες και οι απαιτήσεις αυτού του τύπου κατασκευών, με μια ιστορική ανασκόπηση των πειραμάτων που διεξήγαγαν διάφοροι μελετητές. Τέλος, παρουσιάζονται και περιγράφονται τα βασικά στοιχεία της παθολογίας των μεταλλικών δεξαμενών, αγκυρωμένων στην βάση τους και μη. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται λεπτομερώς οι εξισώσεις που οδηγούν στον ορθό σχεδιασμό και υπολογισμό της σεισμικής αποτίμησης των λεπτότοιχων μεταλλικών δεξαμενών. Εξηγούνται, λεπτομερώς, η ωστική και η κυκλοφορούσα συνιστώσα, οι οποίες μας περιγράφουν την κίνηση του νερού στο εσωτερικό της δεξαμενής υπό την επιβολή σεισμικών φορτίων. Περιγράφονται, επίσης, το μοντέλο της πρόσθετης μάζας, καθώς και ο τρόπος σωστής εφαρμογής των σεισμικών φορτίων σε προσομοιωμένες λεπτότοιχες κυλινδρικές μεταλλικές δεξαμενές που θα σχεδιαστούν. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μεθοδολογία που υιοθετήθηκε για την προσομοίωση των μεταλλικών δεξαμενών αποθήκευσης υγρού με την χρήση λογισμικού ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων SAP2000. Συγκεκριμένα, αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των μοντέλων όπως ο λόγος ύψους της δεξαμενής προς την διάμετρο της, ο τρόπος στήριξής τους, αλλά και οι στάθμες του υγρού που μελετώνται. Επιπλέον, τα παραπάνω επιλύονται με την μέθοδο της δυναμικής ανάλυσης χρονοϊστορίας υπό τον καταστροφικό σεισμό της Κεφαλονιάς το 2014. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των δυναμικών αναλύσεων και γίνεται αναλυτικά ο έλεγχος επάρκειας σε λυγισμό. Τέλος, τα παραπάνω αποτελέσματα συνοψίζονται και σχολιάζονται στο τελευταίο κεφάλαιο.