تاثیر فشار هیدرودینامیکی مخزن سد ناشی از زلزله در نتایج تحلیل دینامیکی سه ‌بعدی سدهای سنگریزه‌ای با رویه بتنی

سدهای سنگریزه‌ای با رویه‌ی بتنی جزو سازه‌هایی هستند که به دلیل مزایای شناخته شده آنها امروزه بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته‌اند.با توجه به اینکه در هنگام وقوع زلزله‌های بزرگ،فشار هیدرودینامیکی مقادیر قابل توجهی خواهد داشت،اعمال فشار هیدرودینامیکی مخزن سد ناشی از زلزله و بررسی اثرات آن در مدل‌های سه‌بعدی هدف اصلی این تحقیق می‌باشد.در این تحقیق مدل سه‌بعدی المان محدود توسط نرم ‌افزار آباکوس ساخته شده است،همچنین تحلیل‌ها مربوط به سدهایی با ارتفاع 70،100و130 متر واقع در دره با نسبت طول تاج سد به ارتفاع سد (l/h)=1و(l/h)=3 است.بعلاوه برای بررسی اثر زلزله ورودی شتاب بیشینه مقیاس شده‌ی 0.6g استفاده شده است.مدل الاستوپلاستیک خطی موهرکولمب برای بدنه‌ی سنگریزه‌ای، مدل الاستیک برای پی و تکیه‌گاه سنگی و مدل بتن پلاستیک آسیب‌دیده برای رویه‌ی بتنی درنظر گرفته شده است.برای اعمال فشار هیدرودینامیکی از مدلسازی آب مخزن بصورت المان‌های آکوستیک در محیط لاگرانژی استفاده شده است.اعمال فشار هیدرودینامیکی باعث افزایش مقادیر نشست به میزان 5الی80 درصد، کرنش پلاستیک به میزان 37 درصد، تنش فشاری رویه به میزان 20الی57 درصد و شتاب حداکثر تاج سد تا 2 برابر در برخی از سدهای تحلیل شده، می‌گردد. همچنین اعمال فشار هیدرودینامیکی باعث افزایش تنش کششی رویه و کاهش تغییرمکان افقی تاج و بدنه سد می‌گردد.

The effect of hydrodynamic pressure of the dam reservoir caused by the earthquake on the results of 3D dynamic analysis of concrete face rockfill dams

Concrete faced rockfill dams (CFRDs) are among the structures that due to their advantages such ease of construction and low execution costs,have attracted more attention nowadays.Due to the fact that during large earthquakes,the hydrodynamic pressure will be large and cannot be ignored,the main purpose of this research is to apply reservoir hydrodynamic pressure of dam reservoir caused by the earthquake and investigate its effects in threedimensional analysis using ABAQUS software.The considered dams in this study have 70,100 130 meters height located in the valley with the length to height ratio of (L/H=1) (L/H=3). To investigate the effect of the earthquake,a maximum scaled acceleration of 0.6g was used in the carried out analysis.Linear elastoplastic MohrCoulomb material model for rockfill embankment, an elastic material model for rocky foundation,and the concrete damage plasticity model for the concrete face are adopted.In order to take into account,the effects of the reservoir hydrodynamic pressure,the reservoir water is represented by acoustic elements with the Lagrangian formulation.It is found that considering the hydrodynamic pressure, increases the settling values by 5to80%,plastic strain by 37%, surface compressive stress by 20to57% and maximum dam crest acceleration up to 2 times in some of the analyzed dams.