عنوان پایان‌نامه
ارزیابی لرزه‌ای سدهای بتنی دو قوسی با نگرش طراحی بر اساس عملکرد
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1515;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48770
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- الهه میرزائی
- استاد راهنما
- سیدرسول میرقادری, شهرام وهدانی
- چکیده
- رفتار لرزه¬ای سدهای بتنی به دلیل پدیده¬های مختلفی که در پاسخ دینامیکی این سازه¬ها در برابر زلزله تأثیر گذار هستند، بسیار پیچیده می¬باشد. از جمله این پدیده¬ها می¬توان به اندرکنش آب دریاچه و سازه سد، اندرکنش فونداسیون سنگی و سازه، جذب امواج فشاری هیدرودینامیکی توسط رسوبات ته نشین شده در کف دریاچه اشاره نمود. تاکنون روش¬های متعددی برای تحلیل لرزه¬ای سدهای بتنی ارائه گردیده است. در برخی از این روش¬ها، سعی شده است با صرف¬نظر کردن از برخی از پدیده-های مطرح و در نظر گرفتن فرضیات ساده کننده، مدل¬های ساده¬تری برای تحلیل ارائه گردد. اینگونه مدل¬ها عمدتاً برای تحلیل¬های اولیه و یا ارزیابی آسیب پذیری سازه استفاده می¬شوند. در روش¬های دقیق¬تر، از مدل¬های اجزاء محدود با در نظر گرفتن کلیه جزئیات در مدل و همچنین لحاظ کردن اثر پدیده¬های مطرح در تحلیل، تا حد امکان استفاده می¬گردد. تحلیل¬های اخیر برای انجام محاسبات دقیق پاسخ دینامیکی و همچنین کنترل دقت محاسبات اولیه انجام شده در مراحل طراحی کاربرد دارند و انجام این تحلیل¬ها مستلزم صرف وقت و هزینه بیشتری نسبت به روش¬های ساده شده است. در این پایان نامه کاربرد تحلیل¬های ساده شده غیر¬خطی با تمرکز بر تحلیل بار افزون بر روی سدهای بتنی دو قوسی مورد بررسی قرار گرفته است. مزیت این تحلیل¬ که اخیراً در مورد بسیاری از سازه¬ها، خصوصاً ساختمان¬های بلند به طور گسترده¬ای مورد استفاده قرار گرفته است، سادگی و در عین حال قابلیت در نظر گرفتن اثر پدیده¬های غیر خطی می¬باشد. در این روش ابتدا سازه با یک الگوی بار جانبی از پیش تعیین شده بارگذاری شده و سعی می¬گردد در یک تحلیل غیرخطی استاتیکی اثر کلیه¬ی پدیده¬های غیرخطی در رفتار سازه، در قالب منحنی رفتار و یا ظرفیت سازه در یک مختصات خاص مورد بررسی قرار گیرد، این منحنی مستقل از تحریک لرزه¬ای و یا طیف تقاضای لرزه¬ای می¬باشد. سپس این منحنی به همراه طیف زلزله مورد نظر به مختصات شتاب – جابجایی طیفی برده شده و از تلاقی این دو منحنی نقطه عملکرد سازه به دست می¬آید. بدیهی است که اعمال تحلیل بار افزون در مورد سدهای بتنی دو قوسی دارای تفاوت¬های بی-شماری با استفاده از این روش در مورد ساختمان¬های بلند می¬باشد. در این پایان¬نامه تلاش شده است مختصات و الگوی بار مناسب تعیین گردد و نتایج چنین تحلیلی با نتیجه تحلیل تاریخچه زمانی مقایسه گردد. سد بتنی دو قوسی کارون IV به عنوان نمونه انتخاب شده و تحلیل¬های بار افزون و تاریخچه زمانی در مورد این سد به کار رفته است، نتایج به دست آمده نشان می¬دهند که استفاده از روش بار افزون در ارزیابی لرزه¬ای سدهای بتنی دو قوسی با تقریب مناسب قابل استفاده می¬باشد.
- Abstract
- The seismic behavior of concrete dams, due to various phenomena affecting their seismic response, is very complicated. Rock-water and structure interactions, absorption of hydrodynamic pressure waves at the reservoir bottom among many others, are reasons for these complications. Various methods for the seismic analysis of concrete dams have been developed. In order to develop methods with more simplicity, some methods have assumed the effect of a number of these phenomena to be negligible. Such methods are commonly used for a primary analysis or damage assessment of the structure. More precise methods use finite element modeling considering details and the effect of the aforementioned phenomena. These methods are used for the precise evaluation of seismic response and also to control the precision of primary analyses. The cost induced by these methods is much higher compared to more simplified methods. The application of simplified non-linear analysis methods on double curvature arch dams are developed in this thesis. These methods which are currently practiced widely, especially in the design of buildings, have the advantage of both simplicity and the capability of considering non-linear phenomena. The applications of these methods on dams have some differences compared to their application on buildings. These differences are due to the aforementioned phenomena and their effects on the seismic behavior of the dam's structure. In this thesis the application of a simplified nonlinear analysis with a focus on the push-over analysis of double-curved concrete dams has been studied. Simplicity and taking into account the effect of nonlinear phenomena are advantages of this method that is recently being used widely to analyze many structures, especially tall buildings. In this method, the structure is first loaded with a predetermined lateral pattern. The effect of all nonlinear phenomena in the structure’s behavior is investigated using the shape of capacity curves which are plotted in a special coordinate. These curves are independent from the seismic stimulation and the seismic demand spectrum. Afterwards the curve with the desired seismic spectrum is transferred to ADRS coordinates and the performance point of the structure is obtained from the intersection point of these two curves. Obviously, applying this method to double-curved concrete dams has many differences compared to its application to tall buildings. In this thesis it has been tried to determine a suitable coordinate system and load pattern, and the final results of the analysis is compared with the results of the time history analysis.
