شبیه‌سازی رفتار غیرخطی مصالح cmd در آنالیز لرزه‌ای سدهای بتنی وزنی

در سال های اخیر نوع جدیدی از سدها به نام سدهای cmd (سد با مصالح سیمانی شده) مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. مصالح این نوع سد به دلیل تفاوت در مقدار سیمان موجود، رفتاری مابین رفتار سدهای خاکی و سدهای بتنی متعارف داشته که به روشنی مشخص نمی باشد و آنالیز رفتار آن به خصوص تحت بارگذاری دینامیکی و در ناحیه غیرخطی مصالح همچنان مبهم است. در این تحقیق سد توبتسو به عنوان نمونه مطالعاتی یک سد cmd، انتخاب شده و با اعمال شتاب زلزله با مقادیر مختلف شتاب ماکزیمم و با استفاده از رویکرد پلاستیسیته خرابی بتن در نرم افزار آباکوس، تحت آنالیز دینامیکی غیرخطی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که شروع ترک خوردگی در این سد از ناحیه پاشنه آن بوده و با افزایش میزان شتاب زلزله اعمالی عمده ترک ها در قسمت یک سوم پایین ارتفاع سد از تراز پی در وجه بالادست و پایین دست سد به وجود می آید. به دلیل شکل پذیری بالای مصالح این سد، در پاسخ رفتار ترد و شکننده از خود نشان نداده و در هنگام افزایش شتاب زلزله اعمالی، رفتار این مصالح نرم بوده و دچار شکست ناگهانی نمی گردد و توانایی حفظ پایداری خود را از دست نداده است.

Simulating nonlinear behavior of CMD material in seismic analysis of concrete gravity dam

In recent years, a new type of dams namely CMD, has attracted so much attention. Different amounts of cement cause a type of behavior that be somewhere between those of embankment dams and conventional concrete dams. This behavior is not perfectly clarified and its analysis, especially under dynamical loading and in nonlinear region of the material, remains unclear. In this paper, Tobetsu dam has been choose for a case study and, by exerting seismic acceleration with different levels of maximum acceleration and using plasticity approach on concrete destruction in Abacus software, put to nonlinear dynamical analysis. The results show that in these dams cracking starts from the heels, and by increasing the exerted seismic acceleration most of the cracks take place at the dam's lowest third from foundation level on its upper and lowerhand surface. This dam, due to high plasticity of its material, does not show fragile behavior and as exerted seismic acceleration increases, the dam's behavior remains soft so it does not suffer sudden wreck and does not lose the ability to preserve its own stability.