Efecto del oleaje no lineal en tanques de almacenamiento sometidos a sismos intensos

Abstract

En este trabajo se propone una técnica numérica para el análisis sísmico de tanques rectangulares y cilíndricos considerando los efectos hidrodinámicos no lineales. Las ecuaciones de movimiento son mapeadas de un dominio físico a un dominio computacional por medio de un cambio de variable y la solución numérica se obtiene por medio de diferencias finitas. El sistema de ecuaciones de segundo orden obtenido en la discretización se linealiza usando el método de Newton y se resuelve empleando el método del gradiente biconjugado. La formulación numérica se aplica en tanques sometidos a movimientos símicos registrados en la ciudad de México en septiembre de 1985. Los resultados de la respuesta están dados en términos de altura de la superficie del líquido, fuerza cortante y momento de volteo en la base de la pared; y se comparan con los obtenidos con la solución lineal.

A numerical method is proposed for the seismic response analysis of rectangular and cylindrical tanks accounting for non-linear hydrodynamic effects. The equations of motion are mapped from the physical to the computational domain by means of a change of variable. The numerical solution is then obtained by means of finite differences. The system of second order equations obtained from the finite difference discretization are linearized using the Newton method and solved numerically by means of the biconjugate gradient method. The numerical formulation was applied to study the response of tanks subjected to ground motion records from the Mexico earthquake of 19 September 1985, obtained in Mexico City. Response results are given in terms of wave height on the liquid surface, and shear force and overturning moment at the base wall, and are compared with those obtained for the linear solution.