A sımplıfıed non-lınear soıl-structure ınteractıon (SSI) model for the earthquake response of surge vessels restıng on shallow foundatıons

Abstract

Bu çalışmada birbirine bağlı 8 tanktan oluşan bir yüksek basınç dengeleme ünitesinin (HPV) deprem tepkisi çalışılmıştır. Bu HPV ünitesi Suudi Arabistan'ın batısında yer almaktadır ve 600.000 m³/gün 'lük su arıtma kapasitesine sahiptir. Bu çalışmada üzerine odaklanılan konu yapı zemin etkileşimi etkileri altında yapının tepkisini görmek ve değerlendirmektir. Bu sebeple tüm analizlerde üst yapı özellikleri sabit tutulmuştur. SSI parametreleri ve kullanılan deprem kayıtları, çeşitli zemin özellikleri ve deprem hareketlerini temsil etmek adına değiştirilmiştir. Analiz sonuçları ile deprem yönetmeliklerinin karşılaştırılmaları yapılmıştır. Yapıdaki mevcut sıkıntılar ve bu zayıflıkları gidermek ve yapının deprem performansını arttırmak adına bazı önerilerde bulunulmuştur. SSI modeli geliştirilmiş ve çeşitli doğrusal olmayan analizler de yapılarak sonuçlar değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda yapının SSI etkileri altında ve bu etkilerin göz önüne alınmadığı durumlardaki tepkileri karşılaştırılmıştır.Bu çalışmanın ilk bölümünde işin kapsamı ile basınç ünitesi hakkında genel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde çalışmanın yöntembilimi anlatılmıştır. Üçüncü bölümde modelleme ve analizler anlatılmıştır. Çalışmanın gelişim akışı ile uyumlu olmak adına modelleme ve analizler farklı bölümler olarak ele alınmamıştır. Modelin geliştirilmesi süresince yapılan analizin sonuçları değerlendirilmiş ve karşılaştırmalar yapılmıştır. Dördüncü ve son bölümde ise çalışmanın sonuçları sunulmuş ve bu çalışmanın geliştirilmesi için önerilerde bulunulmuştur.

In this study, earthquake response of a surge vessel which consists of 8 interconnected tanks is studied. This HPV unit is located in western Saudi Arabia with 600.000 m³/day desalination capacity.The focus of this study is to see and evaluate the response of the structure under soil structure interaction effects. Therefore the properties of the superstructure are kept the same for all the analysis. SSI parameters and earthquake input motions are changed in order to represent the various properties of soil and earthquake motions. The comparisons of analyses results to earthquake codes are made. Some suggestions are made to overcome the existing weakness and increase the performance of the structures. SSI model is developed and various non-linear analyses are conducted and the results are evaluated and compared. Also the difference in response of the structure is compared with and without SSI considered.In the first chapter of this study, the scope of the work and general information about the surge vessel is given. In the second chapter, the methodology is explained. In the third chapter modelling and analyses are explained. Modelling and analyses are not kept as separate chapters in the name of being compatible with the development flow of the study. And the analyses results are evaluated and comparisons are made along with the development. In the fourth and final chapter conclusions are presented and suggestions for improving this study are proposed.