تاثیر اندرکنش بدنه-مخزن و فونداسیون بر خصوصیات مودال سد بتنی دو قوسی (بررسی موردی)

بررسی ایمنی لرزه ای سدهای بتنی در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققان بوده است که این امر تا اندازه ای مربوط به توسعه جمعیت در پایین دست سدها وصدمات مالی و جانی جبران ناپذیری که ممکن است در صورت خرابی این سازهای عظیم رخ دهد، می باشد. در میان انواع سدهای موجود، سدهای بتنی قوسی از جمله پیچیده ترین سدها هستند که به علت حجم بتن ریزی کم و مقاومت بالا مورد توجه قرار گرفته اند. سدهای قوسی در پلان دارای انحنا بوده و به گونه ایی است که تحدب منحنی به سمت بالا دست می باشد، در سدهای بتنی دو قوسی شعاع های داخلی و خارجی و هم زاویه داخلی و خارجی در ترازهای مختلف، متفاوت است و همچنین علاوه بر آن سد نسبت به محوری که از مرکز قوس می گذرد متقارن نمی باشد بنابراین دارای یک هندسه ی کاملا پیچیده هستند. علاوه بر این از آنجا که سدها با محیط مجاور خود در اندرکنش می باشند تحلیل ایمنی سدها بدون اثر محیط مجاور دارای خطا خواهد بود، برای مشاهده تاثیر اندرکنش سیال و فونداسیون بر خواص دینامیکی سدهای بتنی دو قوسی، در این تحقیق دو سد بتنی دو قوسی موجود در ایران تحت آنالیز مودال قرار داده شده است، زیرا خواص دینامیکی یک سازه از نظر فیزیکی از دو بخش فرکانس و شکل مودها قابل تشخیص می باشد. در واقع پاسخ ارتعاشی یک سیستم دینامیکی خطی، ترکیبی از حرکات هماهنگ سازه که به شکل مودهای ارتعاشی موسومند در نظر گرفته می شود. در این پایان نامه برای بررسی تاثیر اندرکنش سیال، فونداسیون و بدنه بر رفتار دینامیکی سدهای بتنی، دو سد بتنی دو قوسی موجود در ایران با نرم افزار اجزاء محدود abaqus تحت آنالیز مودال قرار داده شده اند، ابتدا هر یک از سدها بدون اثر تکیه گاه آنالیز شده و شکل بیست مود ارتعاشی و فرکانس های مربوط به هر مود ملاحظه گردید و سپس برای مشاهده اثر تکیه گاه و مخزن جمعا چهار هزار و هشتصد مود ارتعاشی همراه با فرکانس های مربوطه در سه حالت مختلف بدست آورده شد و مشاهده گردید در تحلیل سدها با احتساب اندرکنش مخزن و فونداسیون پریود به میزان حدودا 60 در صد بیشتر شده است. در ضمن برای بررسی در نحوه ی مدل سازی فونداسیون، سه مقدار مختلف b (نسبت مدول الاستیسیته ی سنگ بستر به نسبت مدول الاستیسیته ی بتن بدنه)، مورد بررسی قرار گرفت و برای هر مقدار b، مودهای ارتعاشی برای مقایسه با حالت بدون اثر تکیه گاه (فونداسیون صلب) بدست آورده شد. در انتها نتایج حاصل از آنالیز مودال سد کارون3 و امیرکبیر با هم مقایسه گردیده است. برای تحلیل از ابعاد واقعی سدها استفاده شده و مدلسازی با نرم افزار قدرتمندsolidwork انجام گرفته است.