Seismic performance of self-anchored tanks located in high seismic regions in Turkey

Bu çalışmada, deprem riskinin yüksek olduğu Kocaeli sanayi bölgesinde bulunan tehlikeli sıvı ihtiva eden üç adet ankrajsız sanayi tankının deprem yükleri altındaki performansı incelenmiştir. Tanklardan biri bölgedeki bir endüstri tesisinde mevcutken diğer ikisi farklı ankraj oranlarına sahip olarak tasarlanmıştır. Tankın deprem performansını belirlemede ABAQUS sonlu elemanlar programı kullanılarak 3D model oluşturulmuştur. Tankların deprem davranışını incelemek için zaman tanım alanında analiz metodu kullanılmıştır. Deprem kayıtları tankların konumuna göre ölçeklenmiştir. Geliştirilen tank modellerinin temel aldığı kütle-yay modeli, sıvı içeriğini iki nokta kütlesi olarak modeller ve bu kütlesel noktalar tank duvarına yaylarla bağlanır. Tank analiz modeli API 650 yönetmeliğinine dayanmaktadır. Tank-sıvı etkileşimi, taban yükselmesi, tankın tabanından kayması, tank duvar kabuk plakalarının ve taban plakalarının hasarı ve tankın deprem performansı tümüyle analiz edildi. Ayrıca, tank tabanı ile temel arasındaki farklı sürtünme katsayılarının tank deprem performansı üzerindeki etkileri de incelendi. Deprem analizleri, on bir farklı deprem verisini kullanılarak gerçekleştirildi. Bu veriler, tankın bulunduğu bölge için deprem tasarım spektrumunu karşılamak üzere ölçeklendirildi ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine uygun olarak seçildi. Potansiyel tank hasarlarını değerlendirmek için tank taban kayması, taban yükselmesi ve malzeme hasarı takip edildi. Çalışmanın temel amacı, yüksek deprem riski taşıyan bölgelerde konumlanan ankrajsız tankların deprem performansına ankraj oranının etkilerini incelemekti. Tankların deprem yükleri altındaki yapısal davranışları zaman tanım alanında dinamik analizlerle belirlenmiştir. Ayrıca, tank taban yükselmesi ve temel kayması gibi başarısızlık modları da ankraj oranının tanklar üzerindeki etkisi temel alınarak değerlendirildi. Araştırmanın ikinci amacı, tank taban plakası ile temel arasındaki sürtünmenin tank deprem performansı üzerindeki etkisini incelemekti. Bu amaçla, tankın deprem performansı, iki farklı sürtünme katsayısı dikkate alınarak değerlendirildi. Bu çalışmanın bulguları, ankrajsız tankların deprem performansı ve ankraj oranının etkileri konusundaki mevcut literatüre yeni ve değerli katkılar sağlamaktadır.. Ayrıca, bağlanmamış tankların temel taban sürtünmesinin deprem performansı üzerindeki etkisini daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır. Sonuç olarak, bu bulgular, ankrajsız tankların deprem tasarımında kullanılan prosedürlere katkıda bulunacak ve yüksek deprem riskli bölgelerde tankların deprem performansını artıracaktır.