تحلیل تاریخچه پاسخ لرزه ای بدنه ی سدهای بتنی دو قوسی: مطالعه ی موردی سد بتنی دو قوسی بختیاری در ایران
چکیده
سدها سازه هایی عظیم هستند که در صورت تخریب می توانند خطرات فاجعه باری را برای مناطق پایین دست به وجود آورند. سدهای بتنی دو قوسی به دلیل شکل خاص خود که از ناحیه ی تکیه گاه ها و پی گیردار می باشند، نسبت به تحریکات لرزه ای و تغییرات دمایی بسیار حساسند و می بایست رفتار آن ها به منظور ارزیابی ایمنی و پایداری، توسط تحلیل های تاریخچه زمانی و حرارتی مورد مطالعه قرار گیرد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار ansys، رفتار سد بتنی دو قوسی بختیاری تحت ورودی زلزله بررسی شده و پاسخ سازه، تحت مدل سازی آب واقعی مخزن و مدل جرم افزوده ی وسترگارد مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور یک مدل کامل المان محدود از مجموعه¬ی سد – فونداسیون – مخزن در نرم افزار ansys تهیه شده و تحلیل تاریخچه زمانی این سازه تحت شتابنگاشت های منتخب انجام شده است. کلیه ی شتابنگاشت های مورد استفاده در تحلیل های تاریخچه زمانی، متناسب با دوره تناوب سد در حالت مخزن پر آب و جرم موثر مودی در راستای اعمال شتابنگاشت و با استفاده از نتایج تحقیقاتی در زمینه ی "انتخاب شتابنگاشت های شدید زلزله برای پیش بینی ایمنی لرزه ای سازه ها" انتخاب شدند. برای انجام تحلیل های حاضر در گرم ترین و سردترین روزهای سال از روش تحلیل کوپل سازه ای-حرارتی استفاده شده که در این روش دمای گره ای به وسیله ی نتایج تحلیل های حرارتی محاسبه شده و مقادیر آن به عنوان بارگذاری های حرارتی به مدل اعمال شده و سپس بارگذاری لرزه ای توسط تحلیل سازه¬ای بر روی سد انجام می شود. نتایج حاصل از تحلیل¬های لرزه ای اثرات قابل توجه بارگذاری حرارتی در مقدار جابجایی گره ای و به تبع آن در میزان شتاب گره ای، تنش های کششی و فشاری بدنه ی سد را گزارش می¬کند. از طرفی بررسی کانتورهای تنش، تمرکز تنش در نواحی خاصی از بدنه ی سد را نشان می دهد که این موضوع در تمامی بارگذاری ها و گام های تحلیلی مشاهده شده است. از مقایسه ی نتایج تحلیل در حالت مدل سازی مخزن توسط المان های آب واقعی با مدل سازی مخزن توسط جرم افزوده ی وسترگارد، دقت پایین مدل جرم افزوده ی وسترگارد جهت مدل-سازی رفتار مخزن سد در تحلیل های تاریخچه زمانی نتیجه می شود که بررسی دقیق تر این موضوع نیازمند مطالعات تکمیلی در زمینه¬ی سدهای بتنی دو قوسی با ارتفاعات مختلف مخزن می باشد.