Analisis Poscrítico De Tanques De Pared Delgada Bajo Cargas De Viento

Abstract

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.