Efectos de los pernos de anclaje y flexibilidad del suelo sobre la respuesta sísmica de tanques de almacenamiento de líquidos
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Cuando los tanques cilíndricos reciben una fuerte excitación sísmica, la principal característica que presentan es el levantamiento del fondo debido a la presión hidrodinámica
que se produce sobre las paredes del tanque. Este levantamiento parcial de la base, aumenta
la tensión de compresión axial en las paredes del tanque y puede provocar varios tipos
de fallas. Realizar un análisis exhaustivo del levantamiento de la base del tanque implica
considerar diferentes mecanismos de no linealidad. Esta tesis presenta un modelo simple
y eficiente que toma en consideración los efectos producidos en la base del tanque (es
decir, elevación y balanceo), así como la flexibilidad del suelo y la interacción fundación estructura.
Se realizó un análisis integral de los efectos de la interacción suelo-fundación estructura,
en conjunto con la influencia de la parte convectiva del fluido, para tres tanques
de acero cilíndricos anclados y sometidos a cargas sísmicas laterales. Primero, se aplicó
un movimiento de suelo sinusoidal a los tanques y se discutió la respuesta para una mejor
comprensión de las capacidades del modelo y la interacción suelo-cimiento-estructura.
Posteriormente se realizó un análisis dinámico 3D y se evaluó el efecto de considerar o no
la componente convectiva. Se consideraron tres acelerogramas sísmicos de suelo y cuatro
diferentes flexibilidades del suelo. Finalmente, se realizó un análisis estático incremental y
un método de capacidad-demanda considerando la interacción suelo-cimiento-estructura
para los tanques anclados. El modelo simplificado no lineal propuesto en este estudio fue
capaz de obtener una buena estimación de la resistencia al balanceo, los efectos del perno
de anclaje (considerando post-fluencia y la apertura / cierre del elemento gap en la interfaz
tanque-fundación), la flexibilidad del suelo y la distribución de esfuerzos en las paredes
del tanque. Los resultados obtenidos permiten una mejor comprensión del comportamiento
de tanques anclados y muestran que la interacción suelo-fundación-estructura reduce la
respuesta sísmica, lo que motiva posibles modificaciones en los códigos actuales de diseño
sísmico.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021