Parametric seismic fragility model for elephant-foot buckling in unanchored steel storage tanks

Luz Elizabeth Vasquez Munoz (Avtor), Matjaž Dolšek (Avtor)

Povzetek

The parametric seismic fragility model of elephant-foot buckling (EFB) in the tank wall of the unanchored storage tanks is introduced by utilizing the results of a parametric study of eighteen tank-soil configurations. The model can be used to rapidly assess the seismic vulnerability to EFB for a larger number of tanks. The parametric study involved a 1D cloud-based soil response analysis to relate the ground-motion intensity measure at the bedrock with that at the free surface, and a pushover analysis of the refined finite element model of the tank to assess the engineering demand parameter in terms of axial compressive stress in the tank wall and the critical value that triggers EFB. As a consequence, the parametric seismic fragility model can be applied to intensity measures at the bedrock, as it is demonstrated for the spectral acceleration at the tank’s impulsive period, Se,bedrock,EFB, and the peak ground acceleration, PGAbedrock,EFB. The input parameters of the introduced seismic fragility model are the harmonic average shear-wave velocity in the top 30 m of soil, Vs,30, the slenderness ratio of the tank, H/R, the ratio between radius and wall thickness of the tank, R/t, and the standard deviation of log values for the intensity measure causing EFB. The model reliably predicts the median intensity measure causing the onset of EFB in the investigated tank-soil configurations, especially when Se,bedrock,EFB is selected for the intensity measure. However, further investigation is required to enhance the accuracy of predicted intensity measures that trigger EFB by considering the dynamic impact between the base plate and the foundation during an earthquake and accounting for the complete soil-structure interaction effects.

Ključne besede

nepritrjeni jekleni rezervoarji;parametrična študija;parametričen model;model potresne ranljivosti;izbočitev pločevine v obliki slonje noge;unanchored steel storage tanks;parametric study;parametric model;seismic fragility model;elephant-foot buckling;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2024
Tipologija:	1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:	UL FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
UDK:	624
COBISS:	203278851
ISSN:	1570-761X
Št. ogledov:	65
Št. prenosov:	26
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	Parametričen model potresne ranljivosti izbočitve stene v obliki slonjega stopala za nepritrjen jekleni rezervoar
Sekundarni povzetek:	): Parametričen model potresne ranljivosti za izbočenje pločevine v obliki slonjega stopala (EFB) v steni rezervoarja nepritrjenih rezervoarjev za skladiščenje tekočine je predstavljen z uporabo rezultatov parametrične študije osemnajstih konfiguracij rezervoar-tla. Model se lahko uporabi za hitro oceno potresne ranljivosti EFB pri večjem številu rezervoarjev. Parametrična študija je vključevala 1D analizo odziva tal, ki poveže intenzitete gibanja tal na nivoju referenčne skale z intenziteto gibanja tal na prosti površini, ter potisno analizo natančnega modela končnih elementov rezervoarja za oceno inženirskega parametra potresnih zahtev v smislu osne tlačne napetosti v steni rezervoarja in pripadajoče kritične vrednosti, ki sproži EFB. Vhodni parametri predstavljenega modela potresne ranljivosti so harmonično povprečje hitrosti strižnih valov v zgornjih 30 m tal, Vs,30, razmerje vitkosti rezervoarja, H/R, razmerje med polmerom in d ebelino stene rezervoarja, R/t, in standardni odklon logaritmičnih vrednosti intenzitete gibanja tal, ki povzroča EFB. Model zanesljivo napoveduje srednjo vrednost intenzitete gibanja tal, ki povzroča pojav EFB v preučenih konfiguracijah rezervoar-tal, še posebej, ko je za intenziteto gibanja tal izbran spektralni pospešek na referenčni skali. Vendar pa je potrebna nadaljnja raziskava za izboljšanje natančnosti napovedanih intenzitet gibanja tal pri pojavi EFB, z upoštevanjem dinamičnega vpliva med osnovno ploščo in temeljem med potresom ter upoštevanjem celovitih učinkov interakcije med tlemi in konstrukcijo.
Sekundarne ključne besede:	nepritrjeni jekleni rezervoarji;parametrična študija;parametrični model;model potresne ranljivosti;izbočitev pločevine v obliki slonje noge;
Vrsta dela (COBISS):	Članek v reviji
Strani:	str. 1-30
Letnik:	ǂVol. ǂXX
Zvezek:	ǂiss. ǂX
Čas izdaje:	[in print] 2024
DOI:	10.1007/s10518-024-01978-x
ID:	25021591