بررسی اثرات رسوب در مخزن بر سطح آسیب لرزه ای سد بتنی وزنی تحت زمین لرزه‌های حوزه نزدیک و دور(مطالعه موردی:سد شفارود)

در مقاله حاضر تاثیر رسوبات انباشته شده در مخزن بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی تحت زمین زلزله‌های حوزه نزدیک و حوزه دور از گسل با استفاده مدل عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیر رسوبات در مخزن به عنوان یکی از عوامل موثر بر پایداری سدهای بتنی وزنی همواره مطرح می‌باشد، لذا تلاش گردیده است تاثیرآن با لحاظ دو ارتفاع مختلف رسوب در مخزن مورد مطالعه گیرد. همچنین جهت بررسی دقیق‌تر موضوع شتاب‌نگاشت‌های حوزه نزدیک و دور در سه زلزله متفاوت بر سازه سیستم سد مخزن فونداسیون اعمال گردیده است. مدل آسیب پلاستیک بتن(cdp) که شامل رفتار سخت شوندگی و نرم شوندگی کرنشی بتن می‌باشد در تحلیل دینامیکی غیرخطی بکار رفته است. بعنوان مطالعه موردی تحلیل دینامیکی غیرخطی و آنالیز خرابی لرزه‌ای سد بتنی وزنی شفارود واقع در استان گلستان تحت زمین لرزه‌های حوزه دور و نزدیک با همراه لحاظ اثرات رسوبات در مخزن مورد ارزیابی قرار گرفته است. اندیس خرابی کلی بعنوان یکی از پارامترهای پاسخ لرزه‌ای سازۀ سد مورد بررسی، ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده از تحلیل سد بتنی وزنی تحت تاثیر هر یک از زمین لرزه‌های حوزه نزدیک و دور به همراه دو ضخامت متفاوت رسوبات در مخزن مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از تحلیل حاکی از تاثیر قابل ملاحظه رسوبات انباشته شده در مخزن سد در زمین لرزه‌های حوزه نزدیک بر رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی می‌باشد بطوریکه در این شرایط تخریب بدنه سد افزایش یافته و جابجایی تاج سد کاهش می‌یاید. ولی در حالت کلی براساس نتایج حاصل نمی توان نظر کلی در خصوص تاثیر رسوبات بر میزان پاسخ سد وسطح آسیب بدنۀ آن ارائه نمود بسته به هندسۀسازۀ سد و نوع شتاب اعمالی پاسخ هر سدی می تواند متفاوت باشد.

Investigation of Sediment in the reservoir on Seismic Damage of Concrete Gravity Dam in the Near Fault and Far Fault Ground Motions

Sediment in the dam’s reservoir has a significant role on mitigation of dynamic response of concrete gravity dams and also the seismic response of dams in nearfield motion can be considerably different from those observed in the far field and the nearfault ground motions can cause considerable damage during an earthquake. This paper presents results of a study aimed at evaluating the sediment effects in the nearfault and farfault ground motions on nonlinear dynamic response and seismic damage of concrete gravity dams including damreservoirfoundation interaction. For this purpose, 3 asrecorded earthquake records which display ground motions with an apparent velocity pulse are selected to represent the nearfault ground motion characteristics. The Shafaroud gravity dam, which is selected as a numerical application, is subjected to a set of asrecorded nearfault and farfault strong ground motion records and three different level of sediment are assumed. Results show that in the nearfault horizontal earthquake with assuming 2 m sediment height a 3.67% reduction and with 8 m sediment height a 10.33% reduction in dam crest displacement are obtained but in farfault ground motion reservoir sediment do not have a sable pattern effect on dam’s response. Therefore, any dam must be evaluated for sediment effects on its dynamic response individually.