آنالیز دینامیکی سدهای خاکی تحت اثر ابعاد هندسی هسته و پوسته سد و مقایسه نتایج آن با داده های ابزار دقیق با استفاده از یک نرم افزار (مطالعه موردی : تعدادی از سدهای خاکی با شکل هندسی متفاوت)

سدهای خاکی سازه های سه بعدی عظیم، ناهمگن، چند فازه (شامل آب و خط و هوا) و تشکیل شده از مصالح غیر خطی و غیر الاستیک می باشند؛ لذا تحلیل دینامیکی و ارزیابی پایداری لرزه ای آن ها از مسائل پیچیده در حوزه سازه های خاکی است. امروزه نیز با پیشرفت رایانه در هر دو زمینه نرم افزار و سخت افزار روش های عددی نیز در حل مسائل مهندسی بسیاری از مشکلات را خصوصاً در زمینه غیر الاستیک بودن مصالح و اثر سه بعدی سازه حل نموده است. در پروژه های ژئوتکنیکی نرم افزار flac یک نرم افزار چند منظوره و قدرتمند در هر دو زمینه تحلیل استاتیکی و دینامیکی براساس روش تفاضلات محدود می باشد. در این رساله آنالیز دینامیکی سد خاکی ستارخان اهر بدلیل شرایط خاص آن از نظر لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. این شرایط بدلیل وقوع زلزله بالای 6 ریشتر در محدوده ای به شعاع تقریباً 40 کیلومتری از سد ایجاد شده است. با مدل سازی تفاضل محدود سد ستارخان در نرم افزار و اعمال طیف زلزله اهر – ورزقان اثر این زلزله بر روی سد بررسی شده است. نتایج نشان می دهد مدل دینامیکی سد ستارخان در اثر زلزله ورودی 21 مرداد سال 1391 تطابق خوبی با داده های استحصالی از رفتار خود سد در واقعیت داشته، به طوری که مقدار افزایش فشار آب منفذی در نرم افزار 20 متر و با توجه به داده های ابزار دقیق 22 متر می باشد. برای مقایسه اثر همین زلزله بر روی سدهای دیگر، دو سد گاوشان با ارتفاع 125 متر و علویان با ارتفاع 70 متر انتخاب و تحلیل دینامیکی بر روی آن ها انجام شده است. از نتایج اصلی مقایسه رفتار دو سد دیگر با سد ستارخان می توان به رفتار مناسب تر سد علویان در اثر این زلزله با توجه به تغییر مکان ها و شتاب و مقادیر تنش وکرنش و همچنین مقادیر جابجائی و شتاب بالای سد گاووشان به علت ارتفاع بالای آن اشاره داشت. در ادامه بدلیل اثر شکل هندسی سد در پاسخ دینامیکی آن به بررسی این موضوع پرداخته ایم. نتایج حاصله حاکی از این است که تغییر عرض تاج سد و به تبع آن شیب هسته و پوسته اثر بسزایی در پاسخ سد به زلزله دارد. از جمله نتایج این بخش می توان به این موارد اشاره داشت که افزایش شیب هسته باعث افزایش نشست تاج و نیز جابجائی افقی سد شده و نیز روند تغییر جابجائی افقی پوسته بالادست در اثر کاهش در مقدار عرض تاج سد نزولی است و در کل دو شیب هسته 1v:0.25h و 1v:0.35h مناسبت ترین شیب از نظر جابجائی و کرنش برشی و نیز حساسیت هندسه به تغییرعرض تاج سد می باشند.