Análisis poscrítico de tanques de pared delgada bajo carga de viento

R. JACA; L. A. GODOY; F. G. FLORES

Parana

Congreso; MECOM - Parana; 2002

AMCA

Este trabajo presenta un análisis del comportamiento crítico y poscrítico de tanques de acero para almacenamiento de líquidos sometidos a la acción del viento. Los tanques analizados son cáscaras cilíndricas de pared delgada con techo flotante o cónico, sin contenido interior. El análisis se lleva a cabo utilizando un programa computacional de propósitos múltiples (ABAQUS), modelando los tanques por elementos finitos con elementos de cáscara delgada cuadrangulares y triangulares. La evaluación de las cargas críticas se realiza a partir de un análisis linealizado elástico de autovalores y autovectores. La evolución de la respuesta carga-desplazamiento desde el estado inicial se realiza mediante un algoritmo que obtiene soluciones de equilibrio estático considerando no-linealidad geométrica. Se realiza un análisis de la sensibilidad ante imperfecciones usando estudios elásticos no lineales para los diferentes tipos de tanque considerados. Un aspecto interesante es la observación de la respuesta de tanques mirada en diferentes escalas, es decir en la vecindad del estado crítico y en estados poscríticos alejados. Cuando existen imperfecciones iniciales, tanto en la geometría como en la carga, se detecta inicialmente una bifurcación simétrica inestable, pero en una de las direcciones a medida que crecen los desplazamientos poscríticos la trayectoria puede cambiar de signo de manera que a la cáscara le queda una sola opción de deflexión poscrítica avanzada.