تحليل استاتيكي و ديناميكي تنش-كرنش در سدهاي خاكي با استفاده از نرم افزار آباكوس (مطالعه موردي: سد خاكي آزادي)

Comparison of static and dynamic stress-strain analysis in earth dams (Case Study: Azadi Earth Dam

تحليل لرزه اي سدهاي خاكي و سنگريزه اي، عموما با دو روش شبه استاتيكي و ديناميكي انجام مي گيرد. هرچند كه روش شبه استاتيكي با كاربرد آسان و فرضيات ساده، ايمني سد را ارايه مي دهد؛ اما بعضا ممكن است به نتايج غير ايمن و غير اقتصادي منجر گردد. در مطالعه حاضر از قاعده ميرايي رايلي در محاسبات تنش و كرنش سد خاكي آزادي پس از پايان مرحله ساخت و در حالت تراوش پايدار و از دو تحليل استاتيك و ديناميك به صورت غير خطي استفاده شده است. همچنين از مدل رفتاري ساده الاستوپلاستيك مبتني بر معيار موهر-كولمب در نرم افزار آباكوس استفاده شده است. مقايسه نتايج تحقيق نشان مي دهد كه در هر دو تحليل بيشترين كرنش هسته سد آزادي در بالاي هسته و بيشترين تنش در هنگام زلزله در قسمت كف اتفاق افتاده است. همچنين تنش در حالت ديناميكي نسبت به استاتيكي در جهت σxx 49%، در جهت σxy 30% و در جهت σyy 28% بيشتر است. در تراز كف حداكثر تنش پوسته %29، در تراز مياني %68 و در تراز بالا %72 بيشتر از هسته است.

Seismic analysis of earth and pebble dams is generally carried out in two quasi-static and dynamic methods. Although the quasi-static method with easy application and simple assumptions provides barrier safety, it can sometimes lead to unsafe and uneconomical results. In the present study, the Riley attenuation rule is used in stress and strain calculations of the Azadi dam and both nonlinear static and dynamic analysis are used. Also, a simple elastoplastic behavior model based on the Mohr-Coulomb criterion in Abaqus software has been used. Comparison of the results showed that in both analyzes the maximum strain of Azadi dam core was above the core and the highest stress occurred during the earthquake in the bottom. Also, dynamic stress is higher than static in σxx direction 49%, σxy% 30 direction and σyy% 28 direction. At the floor level, the maximum crustal stress is 29% higher in the middle level, 68% higher and in the upper level 72% higher than the core.