تاثیر حجم آب مفید بر پاسخ لرزه‌ای سدهای بتنی وزنی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، سازه‌های آبی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 استادیار سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

3 دانشیار سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

doi
10.22034/hydro.2024.52496.1288
چکیده

سدها سازه­های خاصی هستند که چنانچه یک سد بر اثر وقوع رخدادهای طبیعی و انسانی، نظیر زلزله دچار شکست گردد، خسارات جبران­ناپذیر جانی، مالی و زیست محیطی بسیاری ایجاد شده و از طرف دیگر منابع انرژی آن، از دسترس خارج می­گردد. بنابراین منطقی است که با صرف هزینه­های بیشتر در مرحله مطالعه و طراحی این سازه­های پراهمیت، از وقوع خسارات بعدی ناشی از شکست آن­ها، جلوگیری به­عمل آورد. در این تحقیق به بررسی رفتار رسوب بر پاسخ سدهای بتنی وزنی پرداخته شده است. پارامتر متغیر، ضخامت رسوب کف مخزن می­باشد. برای مدل­سازی سد از مدل پلاستیسیته آسیب بتن استفاده شده است. با توجه به پیچیدگی سیستم سد مخزن پی رسوب، از روش اجزای محدود به دلیل قابلیت مناسب در اعمال شرایط مرزی مختلف، برای مدل­سازی و تحلیل استفاده شده است. مدل مورد نظر برای چهار حالت بدون رسوب و رسوب با ضخامت 10 و 15 متر شبیه­سازی و مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج این آنالیزها نشان دهنده تاثیر زیاد رسوب کف مخزن بر پاسخ سازه سد تحت بار زلزله می­باشد. با بررسی نتایج انرژی تلف شده در اثر خرابی و خرابی ایجاد شده در اثر اعمال بار لرزه­ای، ابتدا رسوبات کف مخزن مانند یک جاذب انرژی باعث کاهش پاسخ سازه سد می­شوند اما در ادامه با افزایش ارتفاع، رسوبات موجب افزیش پاسخ لرزه­ای سد می­شوند. جابجایی نسبی تاج سد در جهت رودخانه، در حالت وجود رسوب با عمق 15 متر، برابر 35/6 سانتی­متر می­باشد که این میزان در مقایسه با حالت رسوب با عمق 10 متر، حدود 14 درصد افزایش داشته است.