بررسی رفتار اندرکنشی رویه بتنی در سد سنگ‏ریزه‏ای با رویه بتنی در حالت دینامیکی

سدسازی از هزاران سال پیش آغاز شده و اکنون بیش از 45000 سد بزرگ در جهان موجود است. با رشد فناوری در زمینه ماشین‏آلات عمرانی، سدهای سنگریزه‏ای در کنار دیگر انوع سدها پدیدار شده‏اند که در این نوع سدها، سازه آب‏بند یا بصورت لایه بر بالادست سد و یا در داخل سد به عنوان هسته قرار می‏گیرد. به‏منظور طراحی و ارزیابی ایمنی یک سد سنگریزه‏ای رویه بتنی ، دانستن رفتار آن در شرایط مختلف بارگذاری ضروری می‏باشد. دال رویه سد سنگریزه‏ای رویه بتنی، سازه آب‏بند کلیدی است که پاسخ بارگذاری‏های مختلف را مشخص می‏کند. دال رویه، سختی قابل توجهی را نسبت به لایه‏های شنی قرار گرفته در مجاورت خود دارد و نیز اندرکنش قوی در سطح تماس بین آنها بوجود می‏آید. از این رو دانستن رفتار سطح تماس بین دال رویه و لایه قرار گرفته شده بر آن ضروری می‏باشد. با بکارگیری الگوی چند صفحه‏ای، امکان بررسی دقیق مسیرهای تنش و کرنش در صفحات و جهات مختلف و نیز لحاظ کردن غیرهمسانی ذاتی مواد امکان‏پذیر می‏باشد. لازم به ذکر است که در این پایان‏نامه در استفاده از قالب چند صفحه‏ای، از نظریه آسیب پیوسته استفاده شده است که تأثیر پیدایش و رشد و انتشار ترک در مقیاس ریز را در کاهش سختی و مقاومت در مقیاس مهندسی آشکار می‏سازد. به‏منظور حصول اطمینان از نتایج، الگوی پیشنهادی با نتایج آزمایشگاهی موجود در مقالات معتبر صحت‏سنجی شده است و در نهایت با بکارگیری آن در روش اجزای محدود به بررسی و حصول پاسخ سد سنگریزه با رویه بتنی پرداخته شده است. تحقیقات محدودی در زمینه بررسی اندرکنش بین دال رویه و لایه زیرین، بخصوص در مورد سدهای سنگریزه رویه بتنی با ارتفاع زیاد انجام شده است. بر اساس بررسی‏های انجام شده در این پایان‏نامه، رفتار استاتیکی و دینامیکی سد در دو حالت مخزن خالی و پر مورد تحلیل قرار گرفته شده است. تنش‏های کششی ایجاد شده در دال بتنی بعد از احداث سد، با اعمال فشار هیدرواستاتیکی آب بر رویه بالادست کاهش یافته است. در حالت دینامیکی نیز اثر اعمال فشار هیدرواستاتیکی آب بر کاهش تنش کششی دیده شده است. در حالت زلزله نقطه‏ای بحرانی که تنش کششی زیادی را متحمل شده است مورد بررسی قرار گرفته و صفحاتی از آن که متغییر تابع آسیب نزدیکتر به عدد یک می‏باشد، نشان داده شده است که در این صفحات احتمال رخداد ترک بیشتر می‏باشد.