بهینه سازی شکل سد بتنی قوسی تحت بار های لرزه ای

در سدهای بتنی قوسی، هندسه سازه، از یک سو در هزینه و ایمنی طرح نقش بسزا و تعیین کننده ای دارد و از سوی دیگر یک عامل مهم در پایداری سد میباشد. امروزه تعداد زیادی از سدهای قوسی در نواحی لرزه خیز ساخته میشوند که علیرغم عملکرد قابل قبول آنها تحت بارگذاری دینامیکی، هنوز نیاز به بهبود در رفتار سازه و افزایش ایمنی آنها در طی بروز حرکات شدید زمین، دیده میشود.همچنین میتوان با بهبود عملکرد سازه در مقابل بارگذاری دینامیکی، هزینه ساخت طرح را از بسیاری وجوه مانند حجم بتن ریزی، کاهش داد. هدف این تحقیق ارائه یک مدل ریاضی کاربردی و عملی و پیشنهاد یک الگوریتم برای بهینه سازی شکل سدهای بتنی قوسی به منظور بهبود عملکرد لرزه ای آنها و کاهش هزینه های ساخت پروژه میباشد. در این تحقیق حجم بدنه سد به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده و قیود هندسی و رفتاری به منظور انطباق بیشتر مدل با حالات عملی طرح در نظر گرفته شده است. هر دو حالت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته اند. در بارگذاری لرزه ای، اندرکنش دینامیکی سیستم سد-پی و اثر مخزن در نظر گرفته شده است . همچنین برای تحلیل مدل از روش تاریخچه زمانی المان محدود استفاده شده است. برای مدلسازی سیستم سد-پی-مخزن انجام آنالیزها از زبان طراحی پارامتری نرم افزار ansys موسوم به apdl و در بهینه سازی از روش تقریب خطوط مجانب متحرک استفاده شده است. نتایج حاصل از استفاده این مدل در مورد سد بتنی دز نشان میدهد که اصلاح و بهینه سازی شکل علاوه بر اقتصادی کردن حجم بدنه سد و کاهش هزینه ها نقش بسیار مهمی در افزایش ایمنی آن در مقابل بارهای طراحی و بهبود توزیع تنش در بدنه سد دارد.