بررسی اثرات اندرکنشی سد،مخزن و پی در پاسخ لرزه ای سدهای بتنی قوسی

پاسخ لرزه ای سد های بتنی دو قوسی که شامل سیستم سد، مخزن و پی هستند تحت تأثیر اثرات اندرکنشی می باشند. با تغییر مولفه های تأثیر گذار در پاسخ لرزه ای و بهره گیری از روش المان محدود و امکانات نرم افزاری در مدلسازی هر چه واقعی تر سیستم مقایسه ای با روش های رایج سنتی انجام پذیرفت. سد بتنی دوقوسی کارون4 واقع در مرز استان چهار محال و بختیاری به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. در پایان نامه برای ایجاد شرایط متفاوت در پی و مخزن از 3 مدل مختلف استفاده شده است: مدل الف- سدبا مخزن وسترگارد و پی صلب ب- سد با مخزن وسترگارد وپی انعطاف پذیر و ج- سد با مخزن المان سیال و پی انعطاف پذیر. لازم به ذکر است علیرغم تلاش های مضاعف و قابل توجه در مدلسازی شرایط حاکم بر رفتار سد، مدلسازی سیستم سد، مخزن و پی، با پیچیدگی های خاصی همراه بوده است. برای رفع موانع مذکور ملزم به ساده سازی شرایط حاکم می باشیم از اینرو نتایج بدست آمده در این تحقیق در حد نتایج اولیه و کار تحقیقاتی می باشد و و برخی از آن ها ممکن است بیانگر رفتار واقعی سد تحت بارگذاری های مربوطه نباشد. در مدلسازی های انجام شده مدل سد تحت بار وزن، فشار هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک مخزن، بارهای حرارتی و بار زلزله قرار گرفته است. در تحلیل های استاتیکی اثر ساخت تدریجی بدنه در 5 مرحله، نشان داد اثر آویختگی سد یا بعبارتی تنش های کششی بزرگ در قسمت های فوقانی پی که در بارگذاری تک مرحله ای ایجاد می شوند از بین می رود. در تحلیل های دینامیکی ملاحظه گردید رفتار سد با لحاظ اثرات انعطاف پذیری پی و اثرات هیدرودینامیکی مخزن با المان سیال، نسبت به دو مدل دیگر که با روش های ساده سازی شده سنتی مدل شده اند دارای تفاوت هایی می باشد. پوش تنش های حداکثر اصلی و جابه جایی ها در حالت های مختلف مدلسازی با یکدیگر مقایسه شده تا تصویری روشن از اثرات اندرکنشی سد – مخزن و سد - پی ارائه گردد. محل پوش تنش های حداکثر اصلی مدل سد با مخزن وسترگارد و پی صلب با تحقیقات انجام شده قبلی روی همین مدل حاکی از این است حداکثر تنش های اصلی در قسمت میانی تاج و زیر آن قرار دارد. و نیز بمنظور درک اثرات اندرکنشی سد- پی مقایسه ای بین دو مدل با شرایط یکسان مخزن وسترگارد و پی متفاوت انجام گرفت. ملاحظه شد محل پوش تنش های حداکثر اصلی در مقایسه با مدل سد با مخزن وسترگارد و پی صلب متفاوت بوده و از شدت تنش های حداکثر اصلی در نواحی زیر تاج کاسته می شود. جابه جایی کلی تاج با لحاظ انعطاف پذیری پی نسبت به مدل الف از 5/29 سانتی متر به 5/35سانتی متر افزایش می یابد. با مقایسه مدل های ب و ج که دارای شرایط پی یکسان می باشند ملاحظه شد با وارد شدن اثرات هیدرودینامیکی مخزن با حضور المان سیال محل تشکیل پوش تنش های حداکثر اصلی نسبت به مدل ب با آرایش متفاوت تری ظاهر شدند و توزیع تنش های حداکثر اصلی در مدل ج نسبت به دو مدل قبلی با کاهش همراه بوده است. در خصوص جابه جایی های تاج نیز بترتیب حداکثر جابه جایی تاج 3/36سانتی متر برای مدل ج و 5/35سانتی متر برای مدل ب و 2/26سانتی متر برای مدل الف بدست آمدند.