Los tanques cilíndricos de gran capacidad apoyados en el suelo se utilizan para almacenar una variedad de líquidos, que incluyen agua potable, agua para extinción de incendios, petróleo, productos químicos y gas natural licuado. En las instalaciones modernas, es importante que los tanques funcionen bien durante las fuertes sacudidas. Los tanques mal diseñados o detallados han sufrido grandes daños en terremotos anteriores. Los daños causados por terremotos en los tanques de almacenamiento de acero pueden adoptar varias formas.
Los primeros trabajos analíticos se ocuparon de la hidrodinámica de los líquidos en tanques rígidos que descansan sobre cimientos sólidos. Se demostró que parte del líquido se mueve con movimientos de chapoteo de largo período y el resto se mueve con fuerza a lo largo de la pared del tanque. La mitad posterior del líquido, también conocida como líquido de impacto, experimenta la misma aceleración que el suelo y contribuye principalmente a los momentos de vuelco y cortante de la base. El líquido chapoteante determina la altura de la ola de superficie libre y, por lo tanto, el requisito de francobordo. Posteriormente se demostró que la flexibilidad de la pared del tanque podía someter al líquido de impacto a aceleraciones varias veces superiores a la aceleración máxima del suelo. Por lo tanto, es probable que los momentos de vuelco y cortante base calculados asumiendo un tanque rígido no sean conservativos. Un tanque sostenido por una base flexible a través de una placa de base rígida experimentará el movimiento y la oscilación de la base, lo que dará como resultado períodos de impacto más largos y, en general, una amortiguación más efectiva. Estos cambios pueden afectar en gran medida las reacciones impulsivas. La respuesta de convección (o chapoteo) prácticamente no se ve afectada por la flexibilidad de la pared del tanque ni de los cimientos debido al largo período de oscilación.
Se supuso que el tanque analizado en el estudio anterior estaba permanentemente anclado a su base. En la práctica, la fijación de la base completa no siempre es factible o económica. Como resultado, muchos tanques no están anclados o solo están parcialmente anclados a las bases. Por lo tanto, se estudiaron los efectos del levantamiento de la base sobre la respuesta sísmica de tanques parcialmente anclados y no anclados apoyados sobre cimientos sólidos. Se demostró que las crestas de la base reducen las fuerzas hidrodinámicas en el tanque pero aumentan significativamente la tensión de compresión axial en la pared del tanque.
Otros estudios muestran que el levantamiento de cimientos de tanques apoyados directamente sobre cimientos de suelo flexible no conduce a aumentos significativos en los esfuerzos de compresión axial en las paredes del tanque, pero aumenta el número de grandes penetraciones de cimientos y grandes rotaciones plásticas en los límites de las placas. puede dar lugar a ciclos. Por lo tanto, un tanque no anclado con soporte flexible es menos susceptible al daño por pandeo de la pata de elefante, pero es más propenso al hundimiento desigual de los cimientos y fallas por fatiga en la unión placa-carcasa.
Además de los estudios anteriores, muchos otros estudios experimentales y numéricos han brindado información valiosa sobre el comportamiento sísmico de los tanques. Este artículo técnico trata únicamente del análisis elástico de un tanque completamente fijo y rígidamente soportado. Los efectos de la flexibilidad de la base y las protuberancias de la base en la respuesta del tanque se pueden encontrar en otros lugares.