تحلیل پاسخ‌ واژگونی برج‌های آبگیر آزاد-ایستا تحت پالس‌های لرزه‌ای

در این مقاله به بررسی پاسخ واژگونی و حرکت گهواره‌ای برج‌های آبگیر آزادایستا تحت پالس‌های لرزه‌ای پرداخته شده است. برج آبگیر سد بریونز برای این مطالعه انتخاب شده است. برج آبگیر در دو حالت آزادایستا و مهارشده مدل‌سازی شده که در حالت آزادایستا سه شرایط اصطکاکی مختلف میان کف برج آبگیر و پی زیر آن در نظر گرفته شده است. این شرایط اصطکاکی شامل: 1 ضریب اصطکاک0/58 ،2 ضریب اصطکاک1/73 ،و3 ضریب اصطکاک بی نهایت است. برج آبگیر بصورت سه‌بعدی در سه حالت خشک، مستغرق و نیمه مستغرق مدل‌سازی شده اند. اندرکنش آب و سازه بوسیله رفتار اویلریالگرانژی درنظر گرفته شده است. به منظور صحت سنجی مدل‌سازی از مقایسه نتایج بلوک های صلب و انعطاف‌پذیر بدست آمده توسط سایر محققین و نتایج حاصل شده توسط نرم افزار تجاری مورد استفاده یعنی آباکوس استفاده شده است. پاسخ های واژگونی برج آبگیر که شامل: تغییر مکان نسبی نوک برج، لغزش و بازشدگی کف برج می‌باشند، تحت پالس‌های لرزهای از نوع سینوسی، با سه زمان تناوب 0/5 ،1 و1/5 ثانیه و شدت0/2 تا 1 برابر شتاب زمین استخراج و تحلیل شده است. نشان داده شده است که وجود آب اطراف بلوک تاثیر چشمگیری در پاسخ های واژگونی دارد. همچنین مقدار تنش های کششی در حالت آزادایستا بیش از 50 درصد نسبت به حالت مهارشده کاهش یافته است.

Overturning response analysis of free-standing intake tower subjected to seismic pulses

In this paper, dynamic response of freestanding intake tower is investigated by using the Abaqus software. Briones intake tower is selected and it is modeled in two freestanding and anchored conditions that in the former state, three different frictional conditions are considered between the tower and its foundation. The friction coefficients include: 1)μ=0.58; 2)μ=1.73; 3)μ=∞. The intake towers are modeled 3D in three dry, submerged and semisubmerged states and waterstructure interaction is considered by EulerianLagrangian approach. In order to validate the models, the numerical responses of rigid and flexible blocks under seismic load are compared with the obtained results by other researchers. The tower overturning responses include: tower’s top relative displacement, sliding, tower’s base opening, which are extracted and analyzed under seismic pulses of sinus type, with three time periods of 0.5, 1 and 1.5 seconds, and intensities of 0.2g to 1.0g. It is shown that the presence of water around the intake tower has a significant effect on overturning responses. Also, the tensile stress in the freestanding state decreased by more than 70% compared to the anchored one.