İTÜDERGİSİ/d, Cilt 8, Sayı 6 (2009)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Sürtünmeli sarkaç mesnetli düşey silindirik sıvı depolarının deprem yükleri altındaki davranışı

Gökhan YAZICI, Feridun ÇILI

Özet


Sıvı depoları; başlıca yakıt, endüstriyel kimyasallar, kullanma ve yangın söndürme suyu depolamakta kullanılan önemli mühendislik yapılarıdır. Sıvı depolarını depremin zarar verici etkilerinden korumayı hedefleyen yeni tekniklerden biri de sismik yalıtımdır. Sismik yalıtım sistemleri yardımıyla sıvı depolarının sönüm kapasitelerinin arttırılması ve periyot uzaması etkisiyle depo içerisinde dabesel bileşenden kaynaklanan hidrodinamik etkilerin azaltılması amaçlanmaktadır. Ancak, sistem bileşenlerinin doğrusal olmayan davranışı, mekanik özelliklerinin çevre koşulları, yaşlanma, yükleme koşulları vb. nedeniyle zaman içerisinde değişimi ve depo içerisindeki çalkalanma hareketi, depo ve sismik yalıtım sisteminin tasarımını zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada sürtünmeli sarkaç sistemine mesnetlenen düşey silindirik sıvı depolarının yalıtım sistemi parametrelerinin seçimi ve boyutlandırmada kullanılacak kuvvetlerinin hesaplanması için bir yöntem önerilmiştir. Bu kapsamda, deponun hizmet süresince sismik yalıtım sistemi elemanlarının mekanik özelliklerinde oluşabilecek değişim ve bunun depo tasarımına yansıyacak özellikleri parametrik olarak değerlendirilmektedir. Sürtünmeli sarkaç mesnetleri Bouc-Wen modeli ile modellenmiştir. Düşey silindirik sıvı depolarında hidrodinamik etkilerin hesaplanmasında Veletsos tarafından geliştirilen model kullanılmıştır. Sismik yalıtım sistemi bileşenlerinin mekanik özelliklerinin, zaman içerisinde çevresel etkiler nedeniyle değişiminin, depo tasarım parametreleri üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla MATLAB üzerinde çalışan bir yazılım geliştirilmiştir. Söz konusu yazılım tarafından üretilen grafikler kullanılarak tasarımda izlenen yöntem, bir örnek üzerinde açıklanmıştır. Sürtünmeli sarkaç sisteminin depo tasarım kuvvetlerini önemli ölçüde azalttığı, çalkalanma yüksekliğinde ise bir miktar artışa neden olduğu görülmüştür.

 

Anahtar Kelimeler: Sismik yalıtım, sürtünmeli sarkaç sistemi, sıvı depoları.


Tam Metin: PDF