Failure of steel tanks during their construction: experiments and computational modeling

Abstract

La construcción de tanques de acero destinados al almacenamiento de petróleo plantea un estado de solicitaciones frente a la acción de viento que no está contemplado en las normativas. En la Patagonia Argentina, como en otros lugares reportados en la bibliografía, se han registrado casos de colapso de este tipo de estructuras durante la etapa constructiva a moderadas velocidades de viento. Estudios numéricos anteriores condujeron a determinar como factor desencadenante del mecanismo de colapso, la falta de integridad estructural por las irregularidades en la continuidad del apoyo en el sentido circunferencial. Un mayor conocimiento del comportamiento fluido-dinámico del viento permite ajustar las acciones actuantes usadas en el abordaje del estudio numérico. Este trabajo completa el análisis de tanques no anclados que colapsaron por acción del viento durante su etapa constructiva evaluando el patrón del flujo interior en los tanques mediante ensayos en túnel de viento, incluyendo estos resultados en el estudio numérico. La estructura se modela por elementos finitos mediante un código de propósitos generales, evaluando la inestabilidad del equilibrio mediante un análisis de bifurcación lineal (LBA) y análisis no lineal geométrico con imperfecciones (GNIA). Los ensayos permitieron determinar la formación de un vórtice interior que produce una depresión mayor que el de la estela a sotavento del tanque.

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