بررسي عددي اثر عدم تزريق و ضخامت درز بر تنش هاي وارده در سد بتني قوسي همراه با درزهاي انقباضي

با توجه به نقش مهم و حياتي سدها در صنعت و اقتصاد كشورها و فاجعه آميز بودن شكست احتمالي آنها بررسي ايمني اين سازه هاي عظيم از اهميت خاصي برخوردار مي باشد. لذا در تحقيق حاضر كه موضوع آن بررسي اثر تزريق ناقص درزهاي انقباض بر روي سدهاي بتني دو قوسي كارون ۴ به عنوان مورد مطالعاتي بوده است. براي تحليل عددي سد كارون ۴ از نرم افزار المان محدود 6.12 ABAQUS استفاده گرديد.در اين تحقيق سه مدل عددي مدلسازي و مورد تحليل قرار گرفت بطوريكه در مدل خطي ، بدنه سد به صورت كاملاً يكپارچه و همگن بوده است و در دو مدل غيرخطي ، درزهاي انقباضي موجود در بدنه سد با دو نوع متفاوت و پركاربرد درنظرگرفته شده است . نتايج نشان داد كه عدم تزريق درز باعث افزايش قابل توجه تنش‌هاي حداكثر اصلي در بالادست سد شده است به طوريكه قسمت اعظمي از بالادست سد كه در ابتدا به فشار كار مي‌كرد به كشش افتاده است. تنش‌هاي كششي در تكيه‌گاه بالادست و تاج پايين دست سد نيز افزايش يافته است. از طرفي ميزان تنش‌هاي فشاري عمودي بين سطوح تماس در صورت عدم تزريق درز به مقدار قابل توجهي افزايش يافته است كه اين تنش‌ها در مجاورت تراز قطع تزريق تقريباً به دو برابر اوليه افزايش پيدا كرده است بطوريكه تنش‌ها در بين بلوكهاي صفر و يك كه حداكثر آن در تزريق كامل برابر با 5.13 مگاپاسگال مي‌باشد با عدم تزريق به 11.3 مگاپاسگال در اين نقطه افزايش پيدا كرده است . نتايج نشان داد كه با افزايش ضخامت درز و در صورت عدم تزريق درز بر مقادير تنش هاي حداكثر اصلي، تنش هاي حداقل اصلي، جابجايي‌هاي سد و نيروي فشاري عمودي بين سطوح تماس به مقدار قابل توجهي افزوده مي شود. همچنين مدل كردن درزها در تحليل غيرخطي باعث افزايش جابجايي‌هايي سد به ميزان 6 ميلي‌متر در مدل درز بدون كليد برشي و به ميزان 3 ميلي متر در مدل درز با كليد برشي نسبت به تحليل خطي شده است. بطور كلي مي توان بيان كرد كه عدم تزريق درز در سطوح فوقاني سد، در صورتي كه ارتفاع تزريقات ناقص و همچنين ضخامت سطوح درز كم باشد ايمني سد تحت بارهاي استاتيكي زياد تحت تاثير قرار نميگيرد ولي زماني كه ارتفاع اين تزريقات ناقص و همچنين ميزان فاصله بلوكهاي مجاور افزايش يابد ممكن است ايمني سد در برابر بارهاي استاتيكي به خطر بيافتد. بنابراين لازم است، در تزريق درزهاي انقباضي سدهاي بتني قوسي دقت كافي به عمل آيد.