عنوان پایان‌نامه
مقایسه نتایج آنالیز دینامیکی دو بعدی و سه بعدی سدهای خاکی با هسته رسی در دره های تنگ
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1792;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58463
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- رضا شهبازی
- استاد راهنما
- علی اصغر میرقاسمی
- چکیده
- امروزه پاسخ دینامیکی سدهای خاکی با هسته رسی به طور معمول به کمک تحلیل دینامیکی بر روی مقطع دو بعدی حداکثر سد انجام می شود. از آنجایی که در بعضی شرایط عملکرد سه بعدی سد و تکیه گاه های آن بسیار در نتایج تاثیر گذار است، چنین تحلیل هایی نمی توانند نشان دهنده پاسخ واقعی سد باشند. برای آنکه صلاحیت استفاده از نتایج تحلیل های دوبعدی بجای تحلیل سه بعدی بررسی شود، نیازمند مقایسه نتایج تحلیل های دینامیکی دوبعدی و سه بعدی سد هستیم. هرگاه در میان حالات ممکن برای سد و پی و تکیه گاه های آن، نتایج تحلیل های دو بعدی و نتایج تحلیل های سه بعدی روی مقطع میانی، انطباق مناسبی وجود داشته باشد، در آن حالت می توان از تحلیل دوبعدی برای پیش بینی پاسخ مقطع میانی سد بهره برد. در این تحقیق برای پروفیل طولی هسته رسی اشکال ساده سازی شده مثلثی و ذوزنقه ای استفاده شده است. علاوه بر این یک تاریخچه شتاب زلزله (مربوط به زلزله کولینگای کالیفرنیا که با بزرگای 5/6 در مقیاس ریشتر در سال 1983 رخ داده است) با دو شتاب بیشینه مختلف (مقیاس شده) انتخاب شده که در تمامی مدل ها محل اثر آن در مرز زیرین مدل است. هدف از انتخاب دو شتاب بیشینه مختلف، آن است که رفتار سد در دو سطح تغییر شکل مختلف بررسی شده باشد. تمامی آنالیزها به روش المان محدود و به کمک مدل رفتاری الاستیک خطی و معیار تسلیم موهر-کولمب توسعه یافته در نرم افزار آباکوس انجام شده است. البته برای مصالح تکیه گاه ها و پی سد از معیار تسلیم موهر-کولمب صرف نظر شده است که در نتیجه این ایده آل سازی تمام نقاط پلاستیک در بدنه سد شکل می گیرد. چنین فرضی برای مصالح پی و تکیه گاه های سد در دره تنگ که عموما از مصالح با مقاومت بسیار بالا و بدون آبرفت و روباره قابل توجه شکل گرفته اند منطقی است. مقایسه کیفی نتایج نشانگر آن است که شکل هندسی دره در پاسخ دینامیکی سدهای خاکی بسیار تاثیرگذار است. در میان نتایج بدست آمده از مقایسه مدل های سه بعدی و دوبعدی، بیشترین اختلاف میان نتایج شتاب و سرعت و جابجایی ملاحظه شده است. البته در مجموع می توان گفت در دره های ذوزنقه ای شکلی که نسبت طول تاج به ارتفاع سد در آنه از عدد شش بیشتر است، اختلاف میان نتایج تحلیل های دوبعدی و سه بعدی به حداقل می رسد. این نسبت نشان می دهد که بسیاری از سدهای احداث شده شرایط دره تنگ را دارا هستند و برای حصول اطمینان بیشتر باید تحقیقات گسترده تری در این زمینه صورت پذیرد.
- Abstract
- Seismic response of earth core rock-fill dams are usually evaluated through two dimensional dynamic analyses on the maximum cross-section of the dam. Such analyses maybe invalid in certain conditions because of the three dimensional nature of the dam and abutments. To clarify the status of using 2-D dynamic analysis, the result of several 3-D dynamic analyses has been compared with 2-D dynamic analysis result. All analyses are carried out on the dams with trapezoidal shape in the longitudinal profile of the clay core. Shape of the valley is variable and input motion with material properties is constant. Acceleration time history of Coalinga earthquake (May-1983) has selected for dynamic loading. This record is scaled to two PGA value and used to evaluating the response of dam in two levels of deformation. All analyses were carried out by finite element method with implementing the composition of linear elastic model and strength criteria of mohr-coulomb except for abutments and the foundation of dam. In this condition, the plastic points can exist only in the dam body. This assumption is rational for narrow valleys in several cases because of the rigidity of abutments. Comparison of the acceleration and displacement shows significant differences in narrow valleys. Qualitative comparison of the results shows that geometry of valley has significant effects on the three dimensional response of ECR-dams and we should be careful when we use 2-D analysis results for evaluating the response of dams located in narrow valleys in order to supply of safety plan.
