بررسی عملکرد مکانیسم‌های تحلیل غیرخطی دینامیکی سیستم سد- مخزن- پی بر اساس سطح آسیب لرزه‌ای

هدف مقاله حاضر بررسی مکانیسم‌های تحلیل آسیب سیستم سد بتنی وزنی- مخزن- پی با بهره‌گیری از روش اجزای محدود (fem) است. در این راستا مدل دوبعدی سیستم سد- مخزن- پی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس تحت مولفه‌های افقی و قائم شتاب زمین در زمین‌لرزۀ کوینا قرارگرفته است و مدل پلاستیسیته آسیب بتن (cdp) با لحاظ رفتار نرم شدگی و سخت شدگی کرنش جهت مدل‌سازی رفتار مصالح بدنۀ استفاده‌شده است. در این تحقیق چهار مولفه تحلیل عددی برای مقایسه مکانیسم خرابی به کار گرفته شدند که عبارتند از: نوع تحلیل (خطی-غیرخطی)، نوع پی (صلب، جرم دار یا بدون جرم)، تراز ورود نیروی دینامیکی (ترازهای کناری، تحتانی بدنه و تحتانی پی) و جهت ورود بار (افقی، عمودی یا ترکیب این دو) و درنهایت، با کمک مدل‌های مذکور پاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی و سطح آسیب لرزه‌ای بدنه در حالات مختلف مورد مقایسه قرارگرفته است. ارزیابی مدل‌ها بر اساس موقعیت اعمال بار ورودی نشان می‌دهد که در دو تحلیل خطی و غیرخطی در نظر گرفتن تراز تحتانی پی برای اعمال بار موجب افزایش آسیب لرزه‌ای نسبت به اعمال بار در تراز سد می شود. بر اساس نتایج حاصل اعمال تحریک پایه در سطح تماس سد با پی در حالت بدون جرم و همچنین اعمال تحریک پایه در تراز پی‌سنگی در حالت پی جرم‌دار می‌تواند منجر به‌پیش بینی دقیق‌تری از پاسخ سازۀ سد در حین زمین‌لرزه گردد. بااین‌وجود، سطح آسیب لرزه‌ای در بدنه بشدت متاثر از چگونگی اعمال شتاب پایه و مکانیسم مدل‌سازی سیستم سد - مخزن - پی است.

investigating the performance of nonlinear dynamic analysis mechanisms of the dam-reservoir-foundation system based on the seismic damage level

the purpose of the present research is to investigate the damage analysis mechanisms of the dam-reservoir-foundation system using the finite element method (fem). the study focuses on the koyna dam-reservoir-foundation system, which is a two-dimensional model that has been subjected to the horizontal and vertical components of ground acceleration in the koyna earthquake using abaqus software and the concrete damage plasticity (cdp) model. the comparison of models in linear and linear analysis shows that considering the bottom of the foundation for applying the load increases the seismic damage compared to applying the bottom of the dam. the results indicate that applying foundation excitation at the contact surface of the dam foundation in the condition of foundation without mass, as well as applying foundation excitation at the level of the rock foundation in the condition of massed foundation can lead to a more accurate prediction of the response of the structure during an earthquake. however, the level of seismic damage in the dam is greatly affected by how the base excitation is applied and the mechanism of the modeling dam-reservoir-foundation system. therefore, it is crucial to consider the correct application of base excitation and the modeling mechanism while analyzing the damage analysis of the dam-reservoir-foundation system.