بررسی الگوی آسیب و خرابی در سدهای بتنی وزنی تحت زلزله های میدان دور و نزدیک

سدهای بتنی وزنی به لحاظ جنبه های اقتصادی ، فنی ، زیست محیطی ، اجتماعی و سیاسی جزو سازه های بسیار مهم می باشند.علیرغم مطالعات گسترده صورت گرفته بر روی این سازه ها ، بررسی ایمنی و بررسی رفتار غیرخطی این سازه ها تحت بارگذاریهای شدید همچون زمین لرزه نیازمند مطالعات بیشتری است. ماهیت و نحوه اعمال نیرو در رکوردهای میدان دور و نزدیک زلزله بر سازه ها متفاوت می باشد. یکی از مسائلی که کمتر در مورد سدهای بتنی وزنی بررسی شده است ، بررسی رفتار متفاوت این سازه ها در برابر زلزله های میدان نزدیک و میدان دور می باشد. در این تحقیق ابتدا معیارهای مختلف تقسیم بندی زلزله های میدان نزدیک و دور مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس این معیارها علاوه بر رکورد زلزله کوینا، سه رکورد زمین لرزه میدان نزدیک ، سه رکورد میدان دور انتخاب و دو رکورد میدان دور که بر اساس شتاب بیشینه افقی زمین به رکورد میدان نزدیک متناظر مقیاس شده اند، جهت تحلیل انتخاب شده اند. سد کوینا در دو حالت سد و مخزن روی پی صلب و سد و مخزن روی پی بدون جرم مدل سازی شده است. رفتار خطی و غیرخطی مدل های سد کوینا تحت تاثیر مولفه افقی و قائم رکوردهای انتخاب شده و مقیاس شده تحلیل شده است. در تحلیلها اندرکنش دینامیکی سد و مخزن با احتساب تراکم پذیری سیال مخزن و مرزهای جاذب انرژی لحاظ شده است. رفتار غیر خطی مادی بتن با دیدگاه ترک پخشی ثابت مدل شده است. در نهایت رفتار خطی و غیر خطی هر دو مدل و همچنین تفاوت الگوی خرابی و آسیب در تحلیل های غیر خطی تحت اثر رکوردهای مذکور بررسی شده است. پی به دو صورت صلب و بدون جرم در تحلیلها در نظر گرفته شده است. نتایج تحلیل های خطی نشان داده اند که حداکثر جابجایی افقی تاج سد برای مدل پی بدون جرم کمی بیشتر از مدل پی صلب بوده است، ولی مقادیر تنشها در مدل پی بدون جرم بیشتر از مدل پی دارای جرم بوده اند. در مقایسه تحلیل های غیر خطی با یکدیگر مشخص شد که مدل سد روی پی صلب با حداکثر جابجایی های کمتر و زودتر از مدل سد روی پی بدون جرم به خرابی رسیده و همچنین در مدل سد روی پی صلب، آسیب دیدگی المانها و رشد ترک در پاشنه بالادست بیشتر و در محل شکستگی شیب پایین دست کمتر از مدل سد روی پی بدون جرم بوده است. مقایسه نتایج تحلیل های خطی و غیرخطی نشان داد که در تحلیل های غیر خطی مدل ها تحت اثر رکوردهای میدان نزدیک و رکوردهای مقیاس شده میدان دور، جابجایی افقی تاج سد بیشتر از تحلیل نتایج تحلیل های خطی بوده است. با مقایسه تحلیل از دیدگاه تاثیر نوع رکورد زلزله، بررسی نتایج تحلیلهای خطی مربوط به ایستگاه بم نشان داد که علیرغم اینکه pga هر دو رکورد میدان نزدیک بم – بم و مقیاس شده بم – ابرقو یکسان هستند ولی حداکثر جابجایی افقی تاج سد رکورد میدان نزدیک حدود 4/2 برابر رکورد مقیاس شده بدست آمده است.