بررسی عددی رفتار دینامیکی سدهای خاکی با هسته آسفالتی با استفاده از نرم افزار geo studio

بتن آسفالتی نخستین بار در سال 1948 به عنوان المان آبند در سدهای سنگریزه ای مورد استفاده قرار گرفت. عموماً سدهای خاکی با هسته رسی دارای معایبی از جمله مقاومت برشی کم، خاصیت تراکم پذیری، زمان طولانی اجرا، نیاز به حجم مصالح بالا و نیاز به کنترل های دقیق نظیر کنترل رطوبت و تراکم حین اجرا می باشند. در سدهای با هسته بتن آسفالتی، امتیازاتی از جمله حساسیت کمتر نسبت به اثرات آب و هوایی، خاصیت خود التیامی قیر در هسته و مقاومت برشی بالای هسته وجود داشته و این امتیازات استفاده از این نوع سدها به خصوص در مناطق با دسترسی محدود به منابع قرضه رسی و نیز مناطق پر باران به عنوان یک رقیب جدی برای هسته های رسی را توجیه پذیر می نماید. در این پایان نامه با انجام آزمایشات آزمایشگاهی (آزمایشات مارشال، سه محوری استاتیکی و سه محوری دینامیکی) بر روی آسفالت مورد استفاده در هسته سدهای خاکی- سنگریزهای و تحلیل عددی، رفتار لرزه ای این نوع سدها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصل از این تحقیق به صورت یک مجموعه اطلاعات می تواند در ارزیابی ایمنی این نوع از سدها تحت بارهای لرزه ای مورد استفاده واقع شود.در بخش آزمایشگاهی با انجام آزمایشات مارشال مناسب ترین درصد قیر انتخاب گردیده و سپس با انجام آزمایشات سه محوری استاتیکی مدول الاستیسته بتن آسفالتی در سطح کرنش 1% و همچنین وابستگی مدول الاستیسیته با تنش محوری برای درصد قیرهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه از نتایج بدست آمده در بخش آزمایشات سیکلی علاوه بر استخراج پارامترهای دینامیکی مصالح، رفتار هسته آسفالتی تحت بارهای سیکلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از رفتار مناسب این مصالح تحت در سطح بارهای لرزه ای اعمالی بود به طوریکه در هیچ یک از آزمایشات گسیختگی و یا ترک خوردگی برای کرنش های کوچک در نمونه مشاهده نگردید.در بخش تحلیل عددی با استفاده از برنامه geo studio و مدل رفتاری موهر کولمب و استفاده از پارامترهای استاتیکی و دینامیکی حاصل از بخش آزمایشگاهی رفتار این نوع سد تحت اثر زلزله مورد ارزیابی قرار گرفت. سد رود شور در استان کرمان که در حال حاضر بلندترین سد از این نوع در ایران می باشد، جهت این مطالعه انتخاب گردید. نتایج تحلیل عددی حاکی از آنست که هسته سد تحت زلزله در بخش بالایی نزدیک به تاج سد کرنش های برشی بزرگی را تجربه کرده و ترک خوردگی هسته در این ناحیه محتمل می باشد. با توجه به محل این ترک ها و عمق کم آن ها احتمالاً نمی تواند سبب آسیب و صدمات مخرب و ویرانگر شود.