بررسی عددی اثرات زاویه تمایل درز در فونداسیون بر رفتار دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی

پایداری سد بتنی وزنی واقع بر فونداسیون صخره‌ای درزه‌دار می‌تواند به دلیل امکان لغزش در امتداد صفحات ضعیف درزه تحت بارگذاری لرزه‌ای دستخوش تغییرات فراوانی گردد. با توجه به مطالعات اندک صورت پذیرفته در این زمینه در مقاله حاضر با استفاده از مدلسازی عددی به بررسی اثرات درزه در فونداسیون بر پایداری لرزه‌ای سد بتنی وزنی پرداخته شده است. در این راستا سد‌ بتنی وزنی پاین‌فلت با در نظر گرفتن درزه در توده سنگ بستر با هفت زاویه گسترش مختلف در نرم افزار آباکوس بصورت دوبعدی مدل گردیده و تاثیر شیب و امتداد این درزه‌ها بر پاسخ لرزه‌ای سازه سد، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مدلسازی اثرات اندرکنشی مخزن و فونداسیون درنظر گرفته شده و تحلیل دینامیکی به روش ضمنی، با اعمال مولفه‌های افقی شتاب‌نگاشت زمین‌لرزه ال‌سنترو صورت گرفته است. نتایج بدست آمده مبین آن هستند که وجود درزه در فونداسیون در حالت کلی پاسخ دینامیکی سد بتنی وزنی را افزایش داده و درجه زاویه درزه و جهت شیب آن در فونداسیون نیز بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

Numerical Investigation of dip angle direction of foundation Joint on nonlinear dynamic response of concrete gravity dams

The stability of a gravity dam on a jointed rock foundation might be endangered by weak joints that may be present in the fracture network of the bed rock. A review of the literature shows that there are few studies of the effect of a weak joint in the foundation rock on the stability of dams. This research uses the finite difference numerical modelling software ABAQUS to model a gravity dam, the foundation rock, and the influence of a weak joint (using interfaces), that exist in the bottom of dam with different direction, on the stability of the dam. To do this, a conceptual model has been developed and one representative joint of a discrete fracture network with seven different dip angle was examined. Thses different varying dip angles were studied in order to investigate the critical configuration that has the most significant effect on the dam rsquo;s stability.As a case study, Pine Flate dam, is modeled with the ABAQUS software as a twodimensional and Nonlinear dynamic analysis is done by implicit method with applying vertical and horizontal components of the ElCentro earthquake. The obtained results show that existness of joint in the foundation significantly affected the dynamic responcse of dam.