بررسی تاثیر آپلیفت برآسیب لرزه‌ای سد بتنی وزنی در زلزله‌های حوزه دور ونزدیک: مطالعه موردی سد شفارود

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آب - سازه های هیدرولیکی ، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 گروه آب- سازه های هیدرولیکی ، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه تبریز

چکیده

در مقاله حاضرتاثیرنیروی آپلیفت (زیرفشار) برپاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی تحت زمین زلزله‌های حوزه نزدیک و حوزه دور از گسل با استفاده مدل عددی مورد مطالعه قرار گرفته است.با توجه به اینکه نیروی فشار آپلیفت به عنوان یکی از بارگذاری‌های تاثیرگذار برپایداری سدهای بتنی وزنی همواره مطرح می‌باشد، لذا درمطالعه حاضر تاثیر این نوع بارگذاری در شرایط مختلف با فرض سه نوع توزیع محتمل بررسی شده است. همچنین جهت بررسی دقیق‌تر موضوع شتاب‌نگاشت‌های حوزه نزدیک و دور در سه، زلزله متفاوت بر سازه سیستم سد -مخزن -فونداسیون اعمال گردیده است. مدل خرابی پلاستیک بتن(CDP) که شامل رفتار سخت شوندگی و نرم شوندگی کرنشی بتن می‌باشد در تحلیل دینامیکی غیرخطی بکار رفته است. بعنوان مطالعه موردی تحلیل دینامیکی غیرخطی و آنالیز خرابی لرزه‌ای سد بتنی وزنی شفارود واقع در استان گلستان تحت زمین لرزه‌های حوزه دور و نزدیک باهمراه لحاظ اثرات نیروی زیرفشار مورد ارزیابی قرار گرفته است. اندیس خرابی کلی بعنوان یکی از پارامترهای پاسخ لرزه‌ای سد مورد بررسی ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده از تحلیل سد بتنی وزنی تحت تاثیر هر یک از زمین لرزه‌های حوزه نزدیک و دور به همراه سه توزیع متفاوت نیروی آپلیفت مقایسه شده بطوریکه نتایج بدست آمده از تحلیل حاکی از تاثیر نسبی نیروی آپلیفت در زمین لرزه‌های حوزه نزدیک بر رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی می‌باشد بطوریکه در این شرایط تخریب بدنه سد بطورنسبی افزایش می‌یاید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Uplift force effects on Seismic Damage of Concrete Gravity Dam in the Near-Fault and Far-Fault Ground Motions:Case Study Shafaroud Dam

نویسندگان [English]

  • Farhoud Kalateh 1
  • Amir Ghamatloo 2
1 Civil Engineering Department, University of Tabriz, Tabriz-Iran
2 Civil Engineering Department, University of Tabriz, Trabriz-Iran
چکیده [English]

Uplift force has significant role on dynamic response of concrete gravity dams and also seismic response of dams in near field motion can be considerably different from those observed in the far field and the near –fault ground motions can cause considerable damage during an earthquake. This paper presents results of study aimed at evaluating the uplift force effects in the near-fault and far-fault ground motions on nonlinear dynamic response and seismic damage of concrete gravity dams including dam-reservoir-foundation interaction. For this purpose, 3 as-recorded earthquake records which display ground motions with an apparent velocity pulse are selected to represent the near-fault ground motion characteristics. The Shafaroud gravity dam, which is selected as a numerical application, is subjected to a set of as-recorded near-fault and far-fault strong ground motion records and three different distribution of uplift force are assumed. The results obtained from the analysis of the dam subjected to each fault effect are compared with each other. It is seen from the analysis results that the uplift force, which has influence on the dynamic response of concrete gravity dam-reservoir-foundation systems subjected to near-fault ground motion, as has the potential to increase damage in the dam body but at far-fault motion uplift force can be neglected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravity dam
  • Uplift force
  • Nonlinear dynamic analysis
  • Seismic damage
  • Near fault motion
  • Far fault motion