بررسی احتمالاتی تاثیر تراز مخزن بر عملکرد لرزه‌ای سد بتنی وزنی با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

بخش زیادی از نیروی دینامیکی اعمال شده بر سد ناشی از نیروی هیدرودینامیکی به وجود آمده در مخزن در اثر اندرکنش سد و مخزن در زمان زلزله می‌باشد که سبب افزایش پاسخ‌ لرزه‌ای سیستم می‌شود. بنابراین تراز آب مخزن نقش مهمی در مقدار نیروی هیدرودینامیکی تولید شده در مخزن دارد. در این مقاله برای تحلیل حساسیت عملکرد لرزه ای سیستم نسبت به تغییرات سطح آب مخزن، از شبیه سازی مونت کارلو با نمونه برداری مکعبی لاتین استفاده می‌شود که در آن ارتفاع مخزن به عنوان پارامتر ورودی متغیر و تغییر مکان تاج، فشار هیدرودینامیکی حداکثر و تنش‌های اصلی در پاشنه و پنجه سد به عنوان پارامترهای خروجی انتخاب شده و حساسیت آنها نسبت به تغییر تراز مخزن تحت تاثیر زلزله مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور سد بتنی وزنی پاین فلت به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و مدل اجزای محدودی با استفاده از نرم افزار Ansys توسعه داده شده است. بعد از انجام مدل سازی و تحلیل، با توجه به نتایج خروجی می‌توان روند تاثیر ارتفاع مخزن را بر نمایش لرزه‌ای سیستم ارزیابی کرد. بررسی پاسخ‌ها نشان می‌دهد که افزایش ارتفاع آب در محدوده بیش از ۷۰ درصدی ارتفاع مخزن سد در حالت پر پاسخ‌های لرزه‌ای بدنه سد را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Probabilistic investigation of the effect of reservoir height on seismic performance of concrete gravity dams using Monte Carlo simulation

نویسندگان [English]

  • Majid Pasbani Khiavi 1
  • Arash Ghaed Rahmati 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2 Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

A large part of the dynamic force acted on the dam is the hydrodynamic force induced by dam and reservoir interaction which increases the seismic response of dam. Also, the water level has essential role in the creation of induced hydrodynamic force in reservoir because of interaction. In this paper, in order to investigation of the sensitivity of the seismic performance of system, Monte Carlo simulation with Latin Hypercube Sampling is used in which the reservoir height was selected as random input and the dam crest displacement, maximum value of hydrodynamic pressure and 1st and 3rd principle stresses in heel and toe of dam were considered as output responses and the sensitivity of responses were reliably examined under seismic loading. Considering of Pine Flat concrete gravity dam as case study, a finite element model is developed and implemented into a computer code using Ansys software for seismic analysis of system. Consider to obtained results, it is revealed that the reservoir height how can effect on seismic behaviour of system due to earthquake. Investigation of the obtained results it is obvious that the increasing of reservoir height around the greater than 70% height of full reservoir, considerable increase the seismic response of concrete dam body.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete gravity dam
  • Reservoir level
  • Sensitivity analysis
  • Monte Carlo simulation
  • Interaction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 21 تیر 1397
  • تاریخ دریافت: 01 بهمن 1396
  • تاریخ بازنگری: 28 اردیبهشت 1397
  • تاریخ پذیرش: 21 تیر 1397