ارزیابی ضریب اطمینان پایداری تکیه گاه سد بتنی قوسی تحت بار زلزله

به طور کلی پایداری تکیه گاه های سنگی در سدهای بتنی قوسی، عامل مهمی برای طراحی سدهای قوسی و نیز در برابر زلزله است. در این زمینه مهمترین مسأله کنترل پایداری صفحات درزه و ناپیوستگیهای(گسلها، ترکها و خرد شدگیها) موجود در تکیه گاه، در برابر لغزش است. در این تحقیق، سد بتنی قوسی به همراه تکیه گاههای آن به صورت سه بعدی با روش المان های محدود مدل می شود. مدل مخزن به طور تقریبی و با استفاده از روش وسترگارد در نظر گرفته شده است. در مورد توده سنگ درزه دار از مدل چند لایه با رفتارالاستو ویسکو پلاستیک بهره گیری شده است. در این تحلیل تحت نیروی رانش بدنه سد پایداری صفحات مستعد لغزش در تکیه گاه ها تحت بارهای دینامیکی مورد بررسی قرار می گیرد. برای محاسبه پایداری صفحات مستعد لغزش تحت بارهای دینامیکی، از روش جدیدی به نام اندیس برشی استفاده شده است. الگوریتم این روش به صورتی است که در هر گام زمانی نیروی رانش بدنه سد به تکیه گاه محاسبه می شود. سپس نیروهای حاصل از زلزله در هر گام زمانی با انتگرالگیری از تنشها روی سطح لغزش بدست می آید. بدین ترتیب ضریب اطمینان دینامیکی با در نظر گرفتن معیار گسیختگی موهر-کولمب روی صفحه مذکور محاسبه می شود. نتایج تحلیل دینامیکی نشان می دهد که زلزله میزانی از خسارت را تحمیل خواهد نمود و ضریب اطمینان صفحات لغزشی کمتر از حالت تحلیل استاتیکی بدست آمده است، همچنین شیب دسته درزه ها به سمت پایاب حالت بحرانی تری نسبت به شیب به سمت سراب ایجاد می کنند. وجود صفحات لغزشی در تراز میانی سد، ضریب اطمینانی کمتر از صفحات لغزشی در ترازهای بالاتر و پایینتر از آن دارند و در طراحی باید با حساسیت بیشتری مورد بررسی قرار گیرند. در پایان ضریب اطمینان 5/1 برای ارزیابی پایداری صفحات لغزشی در تحلیلهای دینامیکی پیشنهاد شده است.