A New Approach to Evaluate Seismic Stability of Asphaltic Core Rockfill Dams

معياري جديد براي ارزيابي پايداري لرزه‌اي سدهاي سنگ‌ريز با هسته آسفالتي

ساخت سدهاي هسته آسفالتي روي‌كردي جديد در صنعت سدسازي ايران است. ايران در ناحيه‌اي با خطر لرزه‌خيزي بالا واقع شده است و بر اين اساس تحقيقات گسترده‌اي پيرامون رفتار لرزه‌اي سدها در جريان است. در اين تحقيق، رفتار سدهاي سنگ‌ريز با هسته آسفالتي تحت بارگذاري زلزله با استفاده از مفهوم تحليل ديناميكي غيرخطي بررسي شده است و راه‌كاري نوين براي ارزيابي پايداري اين سدها در برابر زلزله ارايه شده است. بر مبناي نتايج تحليل‌هاي ديناميكي غيرخطي، در اين تحقيق تلاش شده است كه با به‌كارگيري ركوردهاي واقعي زلزله معياري مناسب براي پيش‌بيني رفتار لرزه‌اي سدهاي خاكي و سنگ‌ريز ارايه گردد. در اين روش، حداكثر شتاب ركورد زلزله تا هنگام گسيختگي افزايش مي‌يابد. سپس با بررسي روند افزايش كرنش برشي حداكثر و تغيير مكان تاج سد در برابر افزايش شتاب زلزله، لحظه ناپايداري سد تعيين مي‌گردد. نسبت شتابي كه موجب ناپايداري مي‌گردد به شتاب ساخت‌گاه، ضريب اطمينان سد خواهد بود. نتايج روش پيشنهادي مي‌تواند به‌عنوان شاخصي براي ارزيابي پايداري سد در اختيار طراحان قرار گيرد.

Construction of asphaltic core dams is a relatively novel method especially in Iran. Iran is located in a region with high seismicity risk. Therefore, many researchers have focused on the behavior of such types of dams under earthquake loading. In this research, the behavior of asphaltic core rockfill dams (ACRD) has been studied under earthquake loading using nonlinear dynamic analysis method and a new method is presented to assess seismic stability of these types of dams in earthquake conditions. Based on nonlinear dynamic analysis, the current study attempts to provide an appropriate criterion for predicting the behavior of earth and rockfill dams considering real behavior of materials together with actual records of earthquake loading. In this method, the maximum acceleration of the earthquake record (PGA) increases until instability conditions. Finally, a new criterion is presented for evaluating seismic safety of ACRDs via demonstrating curves of the crestʹs permanent settlement and maximum shear strain against maximum earthquake acceleration. Results of the proposed criteria can assist designers of asphaltic core dams to predict dam stability during earthquake event.