بررسي رفتار لرزه اي سدهاي بتني وزني به روش انفجار زيرآب عميق

Dynamics behavior investigation of concrete gravity dams by deep underwater explosion method

در اين تحقيق يك انفجار عميق درون مخزن سد به روش اجزاي محدود شبيه سازي شده و رفتار لرزه­اي سد بررسي شده است. صحت فشار هيدروديناميك حاصل از شبيه سازي عددي با رابطه تجربي "تيلور" مقايسه گرديده است. به علت عميق بودن انفجار از تلاطم امواج سطحي صرفنظر شده است. جهت تعيين الگوي خرابي سد، از مدل خرابي " لي" براي بتن استفاده شده است. نتايج شبيه ­سازي انفجار يك تن تي­ان­تي در تراز 50 متري نسبت به كف مخزن، با آثار زلزله 6/5 ريشتري سال 1967 بر روي سد كوينا مقايسه شده و الگوي خرابي تقريبا مشابهي بدست آمد، با اين تفاوت كه در آزمايش انفجار زيرآب ترك ايجاد شده برخلاف آثار واقعي زلزله تا وجه پايين دست سد رشد نمي­يابد. ارزيابي نتايج بيانگر آن است كه آزمايش كنترل شده انفجار درون مخزن يك سد مي­تواند براي بررسي ايمني بدنه سد در برابر امواج هيدروديناميك مورد استفاده قرار گيرد.

In this research, a deep explosion in the reservoir of a concrete gravity dam has simulated by the coupled Euler–Lagrange finite element method. The validity of explosion hydrodynamics pressure has compared with Taylor empirical formula. The surface sloshing not considered due to deep explosion. The dam and its retained water excited by detonating large explosive charges in deep water upstream from the dam. The damage plastic model of Lee has applied for concrete and damage pattern detection of dam. The dam responses to the underwater explosion were recorded as crest displacement time history. The result of explosion simulation of one ton TNT has compared with actual damage of Koyna dam due to 6.5 Richter earthquakes in 1976. The crack pattern was similar in two cases, but in underwater explosion test, the crack propagation is stopped before reaching to downstream of dam.