مطالعه عددي ميزان مقاومت روكش بتن بر رفتار سد سنگريزه اي

Numerical Study of The Strength of Concrete Coating on The CFRD Dam

زلزله ها از عمده ترين پديده هاي تاثير گذار بر روي سازه ها هستند و مهندسان معيارهاي طراحي را در راستاي مقابله با اثرات آن بكار مي گيرند. به لحاظ درجه ايمني خاص براي سدهاي ، لازم است كه طرح سدهاي بزرگ، بزرگترين زلزله قابل باور را در تحليل مخاطرات و بررسي احتمالات با صرفه نظر از ميزان زمان بازگشت آن در طراحي وارد نمايد . سد هاي سنگريزه اي عمدتا پوشش بتني يا آسفالتي دارند كه اين پوشش علاوه بر نفوذناپذيري در مقابل آب، باعث افزايش پايداري سد مي شود. از آنجاييكه تعدادي سد سنگريزه اي در ايران احداث شده و چندين سد سنگريزه اي ديگر نيز در دست احداث مي باشند ، بررسي و تحليل اين نوع از سدها براي مطالعات حال و آينده مهندسي سد بسيار مهم و حايز اهميت مي باشند. در اين پژوهش مدلسازي سد سنگريزه اي در نرم افزار آباكوس و همچنين صحت سنجي مدل انجام خواهد گرديد. ابتدا مدل ارايه شده در مقاله مرجع مدلسازي و صحت سنجي مي گردد.مدل مورد استفاده در صحت سنجي و اين پژوهش سد مسوچورا در يونان مي باشد. پس از اطمينان از صحت مدلسازي و تحليل ، تاثير مقاومت بتن روكش سد تحت اثر شتابنگاشت هاي انتخابي و با تغيير مقاومت بتن و همچنين تاثير در نظر گرفتن ميرايي بتن سنجيده شد و در نهايت نتايج مقايسه گرديدند. شتابنگاشت هاي مورد استفاده در اين تحقيق نورثريج ،بم ، سن فرناندو و طبس مي باشد. تغييرات در مقاومت بتن در سه نوع C20،C25 و C30 با مقاومت اسمي نمونه فشاري استوانه 20،25 و 30 مگاپاسكال انجام شد و اين افزايش مقاومت حدود 8 تا 10 درصد در كاهش تغيير مكان جانبي تحت شتابنگاشت هاي انتخابي در تاج سد را در بر دارد. با لحاظ نمودن اثر ميرايي در بتن با مقدار 0/0325 ، تحت شتابنگاشت هاي انتخابي تغييري در حدود 3 درصد در تغيير مكان جانبي تاج سد دارد در عين حال كه در تخريب كششي رويه بتني تاثير ناچيزي دارد.

Earthquakes are one of the major phenomena affecting structures and engineers use design criteria to deal with their effects. In terms of the specific degree of safety for dams ‌, it is necessary that the design of large dams include the largest believable earthquake in hazard analysis and probability consideration regardless of the amount of time it returns in the design. Pebble dams have mainly concrete or asphalt coating, which in addition to impermeability to water, increases the stability of the dam. Since a number of gravel dams have been constructed in Iran and several other gravel dams are under construction, the study and analysis of this type of dam is very important for current and future studies of dam engineering. In this research, pebble dam modeling will be done in Abacus software as well as model validation. First, the model presented in the reference article is modeled and validated. The model used in validation and this research is Musouchura Dam. After ensuring the accuracy of modeling and analysis, the effect of concrete strength of dam cover under the effect of selected accelerometers and by changing the strength of concrete and also the effect of considering the damping of concrete were measured and finally the results were compared. The accelerometers used in this study are Northridge, Bam, San Fernando and Tabas. Changes in concrete strength in three types C20, C25 and C30 with nominal strength of cylindrical compression specimens of 20, 25 and 30 MPa were made and this increase in strength is about 8 to 10% in reducing lateral displacement under selected accelerometers in the dam crown has it. Considering the damping effect in concrete with a value of 0.0325, under selected accelerometers, there is a change of about 3% in the lateral displacement of the dam crown, while it has little effect on the tensile degradation of the concrete surface.