Experimental study on steel tank model using shaking table

Cylindrical steel tanks are very popular structures used for storage of products of chemical and petroleum industries. Earthquakes are the most dangerous and also the most unpredictable dynamic loads acting on such structures. On the other hand, mining tremors are usually considered to be less severe due to lower acceleration levels observed. The aim of the present paper is to show the results of the experimental study which has been conducted on a scaled model of a real tank located in Poland. The investigation has been carried out under different dynamic excitations (earthquakes and mining tremors) using the shaking table. The results of the study indicate that stored product may significantly influence the values of dynamic parameters and confirm that the level of liquid filling is really essential in the structural analysis. The comparison of the response under moderate earthquakes and mining tremors indicate that the second excitation may be more severe in some cases.

Stalowe zbiorniki walcowe są bardzo popularnymi konstrukcjami używanymi do magazynowania produktów przemysłu chemicznego i naftowego. Ich bezpieczeństwo i niezawodność są kluczowe, ponieważ każde uszkodzenie może nieść za sobą bardzo poważne konsekwencje. Trzęsienia ziemi są najbardziej niebezpiecznymi, a zarazem najbardziej nieprzewidywalnymi obciążeniami dynamicznymi, które mogą oddziaływać na tego typu konstrukcje. Z drugiej strony ruchy podłoża związane ze wstrząsami górniczymi są uważane za mniej groźne z powodu osiągania niższych poziomów wartości przyspieszeń. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie wyników badań eksperymentalnych, które przeprowadzono na wykonanym w skali modelu rzeczywistego zbiornika zlokalizowanego na terenie Polski. Badania wykonano przy użyciu stołu sejsmicznego. Zakres badań obejmował testy harmoniczne właściwości dynamicznych oraz zachowanie się stalowego zbiornika walcowego podczas trzęsień ziemi oraz wstrząsów górniczych dla różnych poziomów wypełnienia cieczą. Wyniki badań pokazują, że produkt magazynowany może mieć znaczący wpływ na wartości parametrów dynamicznych oraz potwierdzają, iż poziom wypełnienia cieczą jest istotny w analizie konstrukcji. Porównanie odpowiedzi podczas trzęsień ziemi oraz wstrząsów górniczych wskazuje, iż to drugie wymuszenie może być w niektórych przypadkach bardziej niekorzystne.