ارزیابی اثر الگوهای مختلف زلزله های غیریکنواخت بر رفتار سد بتنی قوسی

حرکت امواج زلزله با سرعتی محدود در ساختگاه سدهای بتنی، بازتاب¬¬¬های متعدد آن توسط لایه های مختلف طی مسیر انتشار امواج و درون ساختگاه، و نیز تشدید حاصل از پاسخ دیواره های دره سبب می گردد نقاط مختلف تکیه گاه وضعیت گوناگونی از نظر شتاب و جابه جایی پیدا کنند. این حالت موجب ایجاد پاسخی شبه استاتیکی در سازه به شدت نامعین سد بتنی قوسی، علاوه بر پاسخ دینامیکی آن می گردد. در این تحقیق رفتار خطی سدهای بتنی قوسی، تحت الگوهای مختلف تحریک غیریکنواخت و غیر همزمان مورد ارزیابی و مقایسه با حالت تحریک یکنواخت قرار گرفته است. به منظور مدل سازی از برنامه eacd-3d-2008 استفاده شده است. اثرات اندرکنش دینامیکی سد و مخزن با مدل المان محدود، و سد و پی با مدل المان مرزی در نظر گرفته شده است. با استفاده از برنامه فوق، رفتار سد بتنی کارون 4 مورد ارزیابی قرار گرفته است. در تحلیل های غیر همزمان فرض گردیده که موج زلزله بصورت قائم به ساختگاه وارد می گردد و توزیع رکورد¬ها بر اساس سرعت موج برشی ساختگاه، صورت گرفته است. از سه رکورد، به منظور تحلیل در این بخش استفاده گردیده است. نتایج تحلیل نشان می دهد که فرض تحلیل غیر همزمان، نتایج متفاوتی را، چه در بحث جابه¬جایی و چه در بحث تنش های ایجاد شده، نسبت به فرض تحریک همزمان ارائه می دهد. تغییرات به وجود آمده، کاملاً وابسته به شکل رکورد مورد استفاده است. غیر همزمانی باعث گردیده که جابه¬جایی حداکثر در نقطه میانی تاج، حدود 20 درصد افزایش یابد. هنگام استفاده از رکورد چند شوکه، تغییر بیشتری در الگو و بزرگی تنش های بوجود آمده در سد، نسبت به حالت همزمان مشاهده می گردد. همچنین تحت رکوردهای مذکور،تنش های بیشینه بزرگتری در تکیه گاههای سازه ایجاد می گردد. به منظور بررسی رفتار سازه تحت تحریکات غیریکنواخت، از رکوردهای بدست آمده در ساختگاه دره ای سد کارون3 ، با ضریب افزایش شتاب،استفاده گشته است. برای درون یابی رکوردها از روش آلوس، که در آن تغییرات زلزله صرفا تابع ارتفاع دیواره¬ی دره است، استفاده گردیده است. نتیجه تحلیل صورت گرفته نشان می¬دهد که تحریک غیریکنواخت، اثر شدیدتری روی جابه¬جایی نسبت به تحریک صرفا غیر همزمان دارد. تحت یک مورد تحلیل غیریکنواخت مشخص شد برای گره میانی روی تاج، شاهد افزایش 26 درصدی جابه جایی هستیم. جابه جایی شبه استاتیک در این حالت، مشارکت زیادی را از خود، برای گره مرکزی روی تاج نشان نمی دهد. در بحث تنش های ایجادشده، هنگام تحلیل غیریکنواخت، شاهد تفاوت چشمگیری در الگوی تنش های ایجادشده، نسبت به تحریک یکنواخت صورت گرفته، نیستیم. نتایج کلی تحلیل ها که با استفاده از مقایسه تمام حالات بارگذاری لرزه ای بدست آمده، نشان می دهد که مشارکت پاسخ شبه استاتیک در مولفه قائم تغییر مکان بدنه بیشتر بوده و اثر آن در مولفه طولی تغییر مکان کل بدنه سد کمتر از اثر در دو مولفه دیگر است. همچنین نتایج تحلیل،ما را به این نکته میرساندکه فرض تحریک یکنواخت تنش های کوچکتری را، به خصوص در نواحی تکیه گاهی سازه، ایجاد می کند. هر چند تعداد تحلیل¬ ها در این تحقیق بسیار محدود بوده، لیکن مقایسه نتایج بدست آمده با تحلیل های صورت گرفته توسط چوپرا و سهرابی، صحت نتایج گرفته شده را تایید می¬کند.