بررسی اثرات مولفه پیچشی زمین بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سدهای بتنی قوسی بررسی اثرات مولفه پیچشی زمین بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سدهای بتنی قوسی

با گسترش صنعت سدسازی و ساخت سدهای متعدد در مناطق لرزه خیز و خصوصاً در نزدیکی گسل ها و با توجه به فاجعه آمیز بودن خرابی چنین سازه¬هایی در برابر زلزله ضرورت و توجه به روش های تحلیل و طراحی سدها در برابر بارهای وارده مخصوصاً بارهای دینامیکی ناشی از زلزله حائز اهمیت است. با وجود گسترش مطالعات در خصوص این سازه ها در طول سال های اخیر با این حال به دلیل پیچیدگی ذاتی سدهای بتنی هنوز ابهامات زیادی در مورد این سازه¬ها وجود دارد. یکی از مواردی که تاکنون به طور جدی مورد توجه محققان قرار نگرفته است بررسی تأثیر مولفه های دورانی زمین لرزه است. به همین خاطر در این تحقیق سعی شده است اثر این مولفه ها بر پاسخ دینامیکی سدهای بتنی قوسی بررسی گردد. بدین منظور نخست مولفه های دورانی زلزله با استفاده از روش مناسبی برآورد شد. اکثر روش های برآورد مولفه های دورانی بر فرض سرعت ثابت موج انتشار استوارند درحالی که تحقیقات مختلف نشان داده که چنین فرضی صحیح نیست و بایستی وابستگی سرعت موج به زاویه برخورد و فرکانس موج در نظر گرفته شود. بر این اساس در تحقیق حاضر از روش هونگ –نان لی و همکاران استفاده شده که این وابستگی را به درستی در نظر می گیرد. پس از برآورد مولفه های دورانی زلزله های سن فرناندو، تفت و طبس، مولفه های دورانی این زلزله ها بر سد قوسی ماروپوینت در حالت مخزن خالی و مخزن پر با ضریب مقیاس های مختلف اعمال شد و نتایج تحلیل ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشینه مولفه گهواره ای به سرعت موج برشی، زاویه برخورد موج و بیشینه مولفه های انتقالی زمین لرزه وابسته است. هم چنین نتایج نشان داد با احتساب مولفه های دورانی مقادیر تغییر مکان سد د راستای دره افزایش می یابد اما تغییر مکان در راستای رود برای زلزله تفت در هر دو حالت مخزن پر و خالی کاهش یافت. تحلیل ها نشان داد مولفه های دورانی تأثیر چشم گیری بر روی مقادیر بیشینه تنش های اصلی اول و سوم دارند. در این تحقیق تحلیل غیر خطی مادی با استفاده از مدل دراگر – پراگر برای سه زلزله محتلف با مقیاس های مختلف انجام شد و نتیج مورد برسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در حالت مخزن پر مقادیر تغییرمکان سد برای زلزله طبس در هر سه راستا (x، y و z) و در هر سه مقیاس افزایش یافت در حالی که در حالت مخزن خالی مقادیر ناشی از زلزله تفت تاثیر قابل توجه تری بر پاسخ غیر خطی مادی سد بتنی دارد.