عنوان مقاله :
تحليل ديناميكي سد بتني وزني با در نظر گرفتن اندركنش سد و مخزن (مطالعه موردي: سد بتني وزني كوينا)
عنوان به زبان ديگر :
Dynamic analysis of concrete gravity dam considering Dam-Reservoir Interaction: Case study of Koyna Dam
پديد آورندگان :
تاري نژاد، رضا دانشگاه تبريز - دانشكده مهندسي عمران، تبريز، ايران , انورزاده مراغي، آرش دانشگاه تبريز، تبريز، ايران , اصغر بور، علي دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران، تهران، ايران
كليدواژه :
اندركنش سد و مخزن , تحليل ديناميكي , روش المان محدود , سد بتني وزني , ABAQUS
چكيده فارسي :
امروزه ساخت و احداث سدها به‌منظور جمع‌آوري و نگهداري آب رودخانه‌ها براي مصارف آشاميدن، كشاورزي، صنعت امري اجتناب‌ناپذير است. بااين‌وجود سدها، سازه‌هاي عظيمي هستند كه خطرات بالقوه‌اي را براي جامعه پايين‌دست خود به همراه دارند و شكست آن‌ها مي‌‌تواند فاجعه‌آميز باشد. تحليل ديناميكي سدهاي بتني به‌دليل وجود مخزن، نسبت به سازه‌هاي متعارف از پيچيدگي بيشتري برخوردار است. اين پيچيدگي عمدتاً ناشي از اندركنش سد و مخزن در شرايط لرزه‌اي است. در اين پژوهش پاسخ لرزه‌اي سدهاي بتني وزني با استفاده از نرم‌افزار المان محدود Abaqus در شرايط مختلف پر، نيمه‌پر و خالي بودن مخزن موردبررسي قرارگرفته است. بدين منظور سد بتني وزني كوينا با مشخصات هندسي و فيزيكي مشخص با اعمال ركوردهاي زمين‌لرزه كوبه مورد تحليل قرارگرفته است. نتايج حاصل از آناليز المان محدود نشان مي‌دهد مقادير تنش‌هاي اصلي در حالات مختلف آناليز بسيار قابل‌توجه است. عمده اين تنش‌ها در محل تغيير شيب پايين‌دست (تراز 66/5 متر) رخ‌داده و موجب تمركز تنش در اين قسمت شده‌اند. همچنين بر اساس نتايج با افزايش تراز مخزن بر ميزان نوسان جابه‌جايي‌ها و نيز مقدار آن‌ها افزوده مي‌شود. اين مسئله ناشي از اندركنش سد و مخزن و تأثير نوسان فشار هيدروديناميك مخزن در منحني تاريخچه زماني جابه‌جايي تاج سد مي‌باشد. به‌طوركلي در شرايط پر بودن مخزن سطح تنش‌ها و جابه‌جايي‌ها نسبت به ساير حالات بيشتر است.
چكيده لاتين :
Today, construction of dams to collect and store river water for different consumption purposes including drinking, agriculture, and industry is inevitable. Nevertheless, dams are colossal structures that pose potential dangers to their downstream community and their failure can be catastrophic. Dynamic analysis of concrete dams is more complex than that of conventional structures due to the presence of a reservoir. This complexity mainly results from the dam-reservoir interactions in seismic conditions. In this study, the seismic response of concrete gravity dams was investigated using Abaqus finite element software in different conditions of full, half-full, and empty reservoir. To this end, Koyna concrete gravity dam with specific geometric and physical characteristics was analyzed by applying Kobe earthquake records. The results from finite element analysis showed that the values of the main stresses in different modes of analysis were considerably significant. Most of these stresses occurred at the site of the downstream slope change (level of 66.5 m), thus causing stress concentration in this area. Furthermore, according to the results, upon increasing the reservoir level, the amount and intensity of displacement fluctuations would increase, mainly due to the dam-reservoir interactions and effect of fluctuations in the hydrodynamic pressure of the reservoir in the time curve of the displacement in the crown of dam. In general, in case the reservoir is full, the levels of stress and displacement would be higher than those in other modes.
عنوان نشريه :
هيدروژئولوژي
