تحلیل حساسیت رفتار لرزه‌ای سد بتن غلتکی نسبت به سختی بدنه با روش مونت‌کارلو

در این تحقیق با توجه به اهمیت تاثیر مقاومت بتن بر عملکرد دینامیکی سدهای بتنی، به بررسی تاثیر سختی بتن بدنه بر نمایش لرزه‌ای سد بتن غلتکی (rcc) با استفاده از تحلیل احتمالاتی مونت‌کارلو که روشی موثر برای شناخت اثر پارامترهای مختلف بر رفتار دینامیکی می‌باشد، پرداخته می‌شود. برای بیان سختی سد، مدول الاستیسیته بتن بدنه به عنوان متغیر ورودی در نظر گرفته شده و تاثیر آن بر پارامترهای خروجی بررسی می‌شود. پارامترهای خروجی شامل مقادیر حداکثر تغییر مکان افقی تاج سد، تنش کششی اصلی در پاشنه، تنش فشاری اصلی در پنجه و فشار هیدرودینامیکی در پاشنه می‌باشد که به عنوان پاسخ‌های بحرانی انتخاب شده‌اند. برای مدل‌سازی و تحلیل از نرم افزار انسیس که مبتنی بر روش اجزای محدود می‌باشد، استفاده شده و برای حل معادلات دینامیکی از روش نیومارک استفاده شده است. به عنوان مطالعه موردی، سد واتانا به صورت دوبعدی مدل شده و اندرکنش بین سد، مخزن و فونداسیون در مدل اعمال شده است. در انتها نیز برای نمایش تاثیر مدول الاستیسیته بتن سد، مقادیر حداکثر پاسخ‌ها در هر مرحله به صورت منحنی‌های حساسیت ارائه شده است. با بررسی نتایج حاصل می‌توان به خوبی تاثیر سختی بتن بدنه سد را بر پاسخ‌ها مشاهده نمود و با توجه به معیار طراحی، وضعیت ایمنی سد را بررسی کرده و حالت بهینه را به لحاظ مقاومت سازه‌ای برای مدل مورد نظر انتخاب کرد.

Sensitivity Analysis of Seismic Performance of Roller Compacted Concrete Dam to Body Stiffness using Monte Carlo Method

In this research, consider to the importance of the effect of concrete strength on dynamic behavior of concrete dams, the effect of body concrete stiffness on seismic performance of roller compacted concrete (RCC) dams is investigated using Monte Carlo simulation which is the effective method for evaluation of different parameters on dynamic responses. For implementation of concrete stiffness, the modus of elasticity is considered as input parameter and its effect on output parameters including maximum response of dam crest displacement, 1st principle stress at heel, 3rd principle stress at toe and hydrodynamic pressure at heel of dam selected as critical responses is investigated. Ansys software, based on finite element method, was selected for dam modeling and seismic analysis and Nemark method has been used to solve the dynamic equation. Watana dam has been selected as case study and has been modeled in the 2dimensional form and damreservoirfoundation interaction considered in model. Finally, to show the effect of modulus of elasticity of dam concrete, the responses were obtained as sensitivity curves. Obtained curves show the trend of responses to variation of modulus of elasticity obviously. According to results, one can select the optimum value of modulus of elasticity of concrete and concluded about the safety of dam consider to design criteria.