بررسی اثرات رسوب در مخزن بر سطح آسیب لرزه ای سد بتنی وزنی تحت زمین لرزه‌های حوزه نزدیک و دور

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 حاضر تاثیر رسوبات انباشته شده در مخزن بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی تحت زمین زلزله‌های حوزه نزدیک و حوزه دور از گسل با استفاده مدل عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیر رسوبات در مخزن به عنوان یکی از عوامل موثر بر پایداری سدهای بتنی وزنی همواره مطرح می‌باشد، لذا تلاش گردیده است تاثیرآن با لحاظ دو ارتفاع مختلف رسوب در مخزن مورد مطالعه گیرد. همچنین جهت بررسی دقیق‌تر موضوع شتاب‌نگاشت‌های حوزه نزدیک و دور در سه زلزله متفاوت بر سازه سیستم سد - مخزن - فونداسیون اعمال گردیده است. مدل آسیب 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 با همراه لحاظ اثرات رسوبات در مخزن مورد ارزیابی قرار گرفته است. اندیس خرابی کلی بعنوان یکی از پارامترهای پاسخ لرزه‌ای سازۀ 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 دو ضخامت متفاوت رسوبات در مخزن مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از تحلیل حاکی از تاثیر قابل ملاحظه رسوبات انباشته شده در مخزن سد در زمین لرزه‌های حوزه نزدیک بر رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی می‌باشد بطوریکه در این شرایط تخریب بدنه سد افزایش یافته و جابجایی تاج سد کاهش می‌یاید. ولی در حالت کلی براساس نتایج حاصل نمی توان نظر کلی در خصوص تاثیر رسوبات بر میزان پاسخ سد وسطح آسیب بدنۀ آن ارائه نمود بسته به هندسۀسازۀ سد و نوع شتاب اعمالی پاسخ هر سدی می تواند متفاوت باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Sediment in the reservoir on Seismic Damage of Concrete Gravity Dam in the Near-Fault and Far-Fault Ground Motions

نویسندگان [English]

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

Sediment in the dam’s reservoir has a significant role on mitigation of dynamic response of concrete gravity dams and also the 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 a study aimed at evaluating the sediment 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 level of sediment are assumed. Results show that in the near-fault horizontal earthquake with assuming 2 m sediment height a 3.67% reduction and with 8 m sediment height a 10.33% reduction in dam crest displacement are obtained but in far-fault ground motion reservoir sediment do not have a sable pattern effect on dam’s response. Therefore, any dam must be evaluated for sediment effects on its dynamic response individually.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravity dam
  • Sediment
  • Nonlinear dynamic analysis
  • Concrete damage plasticity
  • Near fault motion
  • Far fault motion
  • Seismic damage

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 11 شهریور 1397
  • تاریخ دریافت: 12 اسفند 1396
  • تاریخ بازنگری: 14 مرداد 1397
  • تاریخ پذیرش: 11 شهریور 1397