برآورد نحوه توزیع سه بعدی فشار هیدرودینامیکی در مخزن سد تحت اثر ارتعاشات ناشی از زمین لرزه
چکیده
در پروژه حاضر مدل ریاضی جهت بررسی و تعیین توزیع سه بعدی اضافه فشار دینامیکی در مخزن سد تحت اثر ارتعاشات ناشی از مولفه افقی زلزله در جهات x,y مورد بررسی قرار گرفت . معادله حاکم بر تغییرات فشار هیدرودینامیکی در مخزن سدها معادله هلم هولتز می باشد. برای حل عددی معادله حاکم بر فشار هیدرودینامیکی از روش تفاضلات محدود استفاده شده است . تحلیل بصورت سه بعدی در حوزه مکانی و زمانی صورت پذیرفته است . شرایط مرزی بکار رفته در حل عبارتند از: الف) شرط مرزی سطح تماس سد و مخزن، ب) شرط مرزی انتهای مخزن، ج) شرط مرزی کف مخزن، د) شرط مرزی سطح آزاد سیال، ه) شرط مرزی دیواره های کناری مخزن. بمنظور انجام محاسبات و بدست آوردن نتایج مورد نیاز و مقایسه آنها با نتایج روشهای دیگر و بررسی دقت و کارآیی روش مذکور، برنامه کامپیوتری تهیه و تنظیم گردیده است . بعنوان مطالعه موردی نتایج بدست آمده مدلی از دو سد موجود در کشور، الف) سد ساوه، ب) سد زاینده رود، تهیه شده و بدنه سد توسط نرم افزار sap 90 تحلیل شد. سپس بزرگی فشار هیدرودینامیکی ناشی از ارتعاشات زمین لرزه در مخازن آن دو سد محاسبه شده و تفاوت تنشهای موجود در بدنه سد ناشی از برآورد و اعمال فشار هیدرودینامیکی توسط روابط تقریبی و روش ارائه شده در این تحقیق مقایسه گردید. اهم نتایج حاصل از مطالعه حاضر را می توان بشرح زیر خلاصه کرد: الف) وجود لایه هایی از مواد رسوبی که به مرور زمان در کف مخزن انباشته شده باشند، نقش عمده ای در جذب انرژی سیستم از طریق انکسار امواج فشاری به داخل پی دارند. ب) تاثیر تراکم پذیری سیال بر پاسخ دینامیکی سد تابعی از محتوای فرکانسی بارگذاری و نسبت طبیعی سد به مخزن است . ج) مقدار فشار هیدرودینامیکی تابعی از هندسه و شکل مخزن سد می باشد و بزرگی و اهمیت آن می تواند در هر سدی بسته به موقعیت و شکل و هندسه سد و مخزن تغییر کند. د) برآورد فشار هیدرودینامیکی از طریق روابط تقریبی می تواند در موردی به نفع اطمینان و در موردی به ضرر اطمینان باشد. از این جهت بهتر است محاسبه چنین بارگذاری توسط روشی دقیقتر صورت گیرد، تا تحلیلی دقیقتر از تنشهای ایجاد شده در بدنه سد ناشی از اعمال بارهای متفاوت داشته باشیم.
