پروژه بررسی اثر متراکم شدن مصالح پوسته بر پایداری لرزه ای سدهای سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی

پروژه بررسی اثر متراکم شدن مصالح پوسته بر پایداری لرزه ای سد های سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی
رشته : کارشناسی ارشد عمران – سازه
فرمت : PDF

چکیده :
از آنجایی که ایران در اقلیم نیمه خشک قرار دارد احداث سد برای مهار آب های سطحی امری ضروری
است و بدلیل وجود شرایط آب وهوائی مختلف در پارهای از موارد ساخت سدهای با هسته رسی با مشکل
مواجه میشود. از طرفی نتایج تحلیلهای انجام گرفته توسط محققین نشان میدهد که سدهای سنگریزه-
ای با هسته بتن آسفالتی از لحاظ اقتصادی بسیار مناسب هستند. اما تجربه کمی از پاسخ اینگونه سدها در
برابر زلزله وجود دارد که در کشوری مانند ایران این مسئله بسیار حیاتی است. تمامی این موارد باعث می
شود تا محققین رفتار اینگونه سدها را در برابر بارهای دینامیکی مورد بررسی قرار دهند. نتایج تحقیقات
پیشین نشان میداد که به دلیل تراکم نامناسب مصالح سنگریزهای پوسته، نشستهای نسبتاً زیادی در
حین زلزله در پوسته سدهای سنگریزهای به وجود میآید و این در حالی است که با تراکم بسیار مناسب
هسته آسفالتی، در محل تماس هسته و فیلترهای جانبی امکان بروز پدیده لغزش و جدایش وجود دارد. با
افزایش ارتفاع سد و افزایش سطح زلزله ممکن است اختلاف این نشستها بسیار فاحش شده و موجب
سرریز شدن آب مخزن و ناپایداری سد شود. از جمله انواع نشستهای محتمل در سدهای سنگریزه ای
علاوه بر نشست حاصل از ناپایداریهای برشی و احیاناً بحث روانگرایی میتوان به نشست حاصل از تراکم
پوسته در (densification) مصالح نیز اشاره کرد. موضوع اصلی این تحقیق بررسی اثر متراکم شدن
پایداری لرزهای این سدها میباشد. جهت بررسی عددی این پدیده، یک مدل عددی سدی به ارتفاع ۱۱۵
متر شبیه سازی شده است. ابتدا تحلیل مرحله پایان ساخت مدل بصورت لایه لایه انجام گرفته و در ادامه
تنشهای حاصل از این مرحله بعنوان تنشهای اولیه مرحله آبگیری اعمال میشود. پس از انجام آبگیری،
تنشهای حاصل از این مرحله بعنوان تنشهای اولیه آنالیز دینامیکی اعمال میگردد. در مصالح سنگریزه-
جهت مدل سازی تغییرات حجمی مصالح در هنگام زلزله استفاده Finn ای و ماسهای از مدل غیر خطی
شده است و مدل رفتاری هسته سد، مدل موهر- کولمب اصلاح شده می باشد. برای بررسی رفتار لغزش و
جدایش احتمالی بین هسته و نواحی انتقالی اطراف از المانهای تماسی استفاده میشود . در ادامه برای
بررسی تغییر در برخی از پارامترهای مورد استفاده در مدل، تحلیل های حساسیت نسبت به موارد
متعددی از جمله تغییر زاویه اصطکاک مصالح پوسته، تغییر تراز بارگذاری دینامیکی، تغییرات دمایی
هسته و … انجام گرفته است. در کل میتوان گفت که با افزایش تراکم پوسته در این سد ها، پایداری لرزه-
ای آنها افزایش مییابد و در ترازهای لرزهای ضعیف تا متوسط هیچ گونه ترکی در المان آب بند آنها
بوجود نمیآید. ولی در زلزلههای شدید امکان ترک خوردگی هسته وجود دارد ولی در سدهای بنا شده بر
سنگ مستحکم، تراز این ترک ها در ارتفاعی میباشد که بالای سطح آب مخزن بوده ونمیتواند پایداری
کلی سد را به خطر بیندازد