فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سدهای قوسی، به‌عنوان سازه‌های سه‌بعدی مهم، تحت اثر ترکیبی فشار هیدرواستاتیک آب، وزن سازه و نیروهای لرزه‌ای قرار دارند. در تحلیل‌های گذشته، اغلب سد به‌صورت یک سازه یکپارچه و با رفتار الاستیک مدل‌سازی می‌شد. این رویکرد معمولاً به پیش‌بینی تنش‌های کششی بالا منجر می‌شد که با واقعیت سازه‌ای سدها که به‌صورت بلوک‌های طره‌ای مجزا ساخته می‌شوند، سازگار نیست. در عمل، باز و بسته‌شدن درزهای انقباضی (درزهای انقطاعی) در طول زلزله، به آزادشدن تنش‌های کششی و بازتوزیع نیروها از عملکرد قوسی به عملکرد طره‌ای کمک می‌کند. در این تحقیق، سد بتنی قوسی کارون 4 ایران با استفاده از نرم‌افزار ANSYS مدل‌سازی شد. تمرکز اصلی بر بررسی رفتار غیرخطی ناشی از وجود درزهای انقطاعی و در نظر گرفتن اثر جرم پی سد بود. نتایج حاصل از این مدل‌سازی نشان داد که لحاظ کردن این متغیرها، در مقایسه با تحلیل خطی که جرم پی را صفر فرض می‌کند، به طور قابل توجهی حداکثر تنش‌های فشاری و کششی را کاهش می‌دهد. بطور نمونه، در نظر گرفتن جرم پی در مدل‌سازی سد بتنی دوقوسی کارون4، متوسط ۲۴ درصد کاهش در تنش‌های دینامیکی را به دنبال داشت. همچنین، تغییر مکان تاج سد بعد از پیک 5.1 سانتیمتری، برای سناریوی پی جرم‌دار و سناریوی پی بدون جرم به ترتیب برابر 3.7 و 4.2 سانتیمتر نوسان دارد که کاهش 12درصد تغییر مکان تاج سد در سناریوی پی جرم‌دار را نشان داد. این یافته‌ها تأکید می‌کنند که فرض پی بدون جرم، اگرچه نتایج محافظه‌کارانه‌ای ارائه می‌دهد، اما برای دستیابی به دقت بالاتر، لحاظ کردن جرم پی ضروری است. همچنین، وجود درزهای انقطاعی قائم در بدنه سد، تمرکز تنش‌های کششی، به ویژه در یک‌سوم بالایی بدنه، را کاهش داده و به توزیع مجدد تنش‌ها کمک می‌کند.