دانلود مقاله مطالعه و تحلیل عددی فشار آب حفرهای ایجاد شده در هستهی سد سنگریزه ای مسجد سلیمان

word قابل ویرایش
12 صفحه
5700 تومان

مقدمه قائم میباشد. این سد، که هـدف عمـده از سـاخت آن
از موارد مهم در رفتارنگاری و کنترل پایداری سـدهای تولید انرژی است، در بین سالهای ۱۳۷۴ تا ۱۳۷۹ بـر
خاکی و سنگریزهای با هسته ی رسی، توجه به نحـوه ی روی رودخانه کارون بنا شده است. مرتفعتـرین مقطـع
توسـعه و میرایـی فشـار آب منفـذی در هسـتهی سـد عرضی و مقطع طولی محور سـد در شـکلهـای (۱) و
میباشـد. افـزایش بـیش از حـد فشـار آب منفـذی در (۲) نشان داده شده است. همچنین بر روی مقطع طولی
هسته سبب کاهش تنش مؤثر مـیگـردد و ایـن پدیـده سد، مقـاطع ابزارگـذاری شـده ۱۶۰، ۲۶۰، ۳۶۰ و ۴۳۵
پایداری سد را کاهش خواهد داد و نیز سـبب افـزایش نشان داده شده اسـت. مشخصـات کلـی و مشخصـات
نشستهای درازمدت در هسته ی سد میگردد. با توجه مصالح سـد در جـدول (۱) بـهصـورت خلاصـه ارائـه
به اهمیت فرضیات تحلیل در نتایج حاصـل، خصوصـاً گردیده اسـت. آبگیـری سـد در اواخـر آذر ۱۹) ۱۳۷۹
پارامترهای مصالح، در ابتدا به تشریح فرضیات تحلیـل دسامبر(۲۰۰۰ یـک مـاه پـس از پایـان سـاخت، آغـاز
و روش تعیین پارامترها میپـردازیم. در ادامـه، تحلیـل گردید. برای اینکه فرصت کافی برای کنترل ایمنی سد
صورت پذیرفته و نتایج بهدسـت آمـده از آن بـا نتـایج از طریق پایش و قراءت ابزاردقیق وجود داشـته باشـد،
ابزار دقیق مقایسه می شود و رفتار سـد مـورد ارزیـابی آبگیری در پنج مرحله صـورت گرفـت و کـل مراحـل
قرار میگیرد. آبگیری ۷ ماه به طول انجامید. از جملـه نکـاتی کـه در
سد مسجد سلیمان زمان ساخت و آبگیری سد مورد توجه واقع شد مقدار
قابل توجه فشار آب حفرهای در هسته و نرخ نسبتاً کم
سد مسجد سلیمان از نوع سنگریزهای با هستهی رسی استهلاک آن با گذشت زمان بود.

شکل ۱ مرتفعترین مقطع عرضی سد مسجد سلیمان و موقعیت ابزار دقیق (مقطع(۲۶۰

نشریه مهندسی عمران فردوسی سال بیست و پنجم، شماره دو، ۱۳۹۳

علی اخترپور- عباس سروش ۱۶۱

شکل ۲ مقطع طولی محور سد مسجد سلیمان و موقعیت مقاطع عرضی
جدول ۱ مشخصات هندسه و مصالح سد مسجد سلیمان

هندسه سد مصالح سد مصالح پی
حداکثر ارتفاع از پی ۱۷۸متر مصالح هسته خاک رسی متشکل از CL %80 وGC %20 نوع مصالح
طول تاج ۴۸۰ متر رطوبت متوسط تراکم هسته Wopt + %2 لایههای متناوب کنگلومرا،
نسبت طول تاج به حداکثر ارتفاع ۲/۷ پوسته (۳A,3C,3B,3D) مصالح سنگریزهای از رس سنگ، ماسه
حجم بدنه m3 228× ۱۰۶ منابع کنگلومرا، ماسه سنگ و رس سنگ از پی و سنگ و لای سنگ
تونلهای انحراف- تراکم در حالت خشک

مراحل مدلسازی و تحلیل

تحلیل عددی بدنه ی سد مسجد سلیمان همراه با پی آن بهصورت تحلیل تنش مؤثر همراه با تحکیم و محاسـبهی فشارهای آب منفذی درون هسته صورت گرفت. در این تحلیل، برای هر یک از مقاطع ابزارگذاری شـده ی سـد
(شکل ((۲) مراحل زیر تکرار گردید.

زمان ساخت

-۱ محاسبهی تنشهای برجا در پی، قبـل از سـاخت

سد.

-۲ مدلسازی فرازبند ادغامی.

-۳ مدلسازی ساخت سد اصلی بهصورت لایـهای بـا ضخامت هر لایه معادل ۱۰ متر.
پس از سـاخت هـر لایـه، تحلیـل تحکـیم بـرای لایههای زیرین انجام گردید. بدین صورت کـه تحلیـل تنشتکرنش و تحکـیم بـهصـورت هـمزمـان صـورت گرفت.

در تحلیل تحکیم از تئوری Biot استفاده شـد کـه در آن تنش کل در جریان تحکیم الزاماً ثابت نمیباشد.

آبگیری

-۱ تغییر خواص مصالح پوسته ی بالادسـت از خشـک به اشباع (اعمال کاهش درE50ref وEoedref و .(φ

-۲ اســتفاده از وزن مخصــوص غوطــهور ( γ΄) بــرای

مصالح پوستهی بالادست.

-۳ اعمال بار هیدرواستاتیک بـهصـورت فشـار مـرزی

روی شیب بالادست هسته و روی پی بالادست.

-۴ تحلیل تحکیم برای مدت ۶۰ روز صـورت گرفـت

(نصف زمان آبگیری).

شکل((۳ نحوه ی شبکهبندی بلندترین مقطـع سـد

(مقطع (۲۶۰ را نشان میدهد.

شکل ۳ شبکهبندی مقطع ۲۶۰ سد مسجد سلیمان (مقطع حداکثر)

سال بیست و پنجم، شماره دو، ۱۳۹۳ نشریه مهندسی عمران فردوسی

۱۶۲

مدل رفتاری مصالح

با توجه به نتایج آزمایشهای متعدد انجام شده بر روی مصالح پی و مصالح قسمتهای مختلـف بدنـه ی سـد، برای مـدلسـازی پـی از مـدل الاستوپلاسـتیک مـور-

کولمـــب و بـــرای مصـــالح بدنـــهی ســـد از مـــدل سختشوندگی (Schanz et ( Hardening Soil Model)

al.,1998) که در نرمافزار (Brinkgreve and PLAXIS

Vermeer,1998) وجود دارد، استفاده گردید.

مدل خاک سخت شونده

مدل فوق یک مدل الاستو- پلاستیک با ویژگیهای زیر میباشد:
-۱ سطح تسلیم بر اثر کرنشهای پلاسـتیک مـیتوانـد

بزرگتر شود (بـرعکس مـدل رفتـاری الاستوپلاسـتیک

کامل که سطح تسلیم آن در فضای تنشها ثابت است). -۲ دو نوع سخت شوندگی متمایز از یکدیگر در مـدل تعریف شده است. سـخت شـوندگی برشـی و سـخت شوندگی فشاری.
-۳ در حالت ویژه بارگذاری آزمایش سـه محـوری در شرایط زهکشی شـده، رابطـه ی بـین تـنش انحرافـی و کرنش محوری بـه صـورت هـذلولی فـرض مـیشـود

.(Duncan and Chang,1970)

-۴ مزایـای مـدل سـخت شـوندگی Hardening Soil Model نسـبت بـه مـدل هـذلولی عبارتنـد از: تئـوری پلاستیسیته در آن استفاده شده اسـت؛ اتسـاع خـاک در هنگام بـرش در آن در نظـر گرفتـه شـده اسـت؛ یـک کلاهــک تســلیم((Yield Cap در آن معرفــی گردیــده

است.

مشخصههای اصلی مدل به قرار زیر است:

:C’ چسبندگی مؤثر.

:ψ زاویهی اتساع.

:φ’ زاویهی اصطکاک داخلی مؤثر.

:E50ref مدول سکانت در آزمایش سه محوری استاندارد در شرایط زهکشی شده.

:Eoedref مدول مماسی برای بارگذاری اولیـه در دسـتگاه

ادومتر.

مطالعه و تحلیل عددی فشار آب حفرهای ایجادشده در …

:m عدد توان برای منظور کردن اثر سطح تنش بر روی سختی.

:υur ضریب پواسون برای حالت بار برداری-بارگذاری مجدد (پیش فرض .(υur = 0.2

:Pref تنش مبنا برای سختی (پیش فـرض=۱۰۰ kN/m2
.( P ref
:Rf نسبت گسیختگی (پیش فرض.(Rf=0.9

ارزیابی مدل و تدقیق پارامترها

برای ارزیابی دقیـق روش عـددی و نیـز بـرای تـدقیق پارامترهای ورودی مدل سختشوندگی (بهویـژه E50ref

و m، که اثر قابل ملاحظهای بر تغییرشـکلهـای خـاک دارند)، آزمایش های سه محوری انجـام شـده بـر روی

مصالح تشکیل دهنده ی بدنه ی سد، بهوسـیله ی تحلیـل

عددی مدلسازی گردید. با استفاده از تحلیل برگشـتی، پارامتر های تغییر شکلی مصالح بهگونهای انتخـاب شـد که نتایج تنش-کرنش حاصل از تحلیل عـددی بهتـرین تطابق را با نتایج متنـاظر حاصـل از آزمـایشهـای سـه محـوری داشـته باشـد. در ایـن روش نمونـهی مـورد آزمایش در شرایط تقارن محوری (Axisimetry) مـدل عددی می شود و ابتدا فشار همه جانبه و سـپس فشـار محوری به مدل عددی اعمال میگردد. در روند اعمـال بار محوری مقادیر کرنش قراءت شده و منحنـی تـنش انحرافی– کرنش محوری ترسیم و با مقادیر حاصـل از آزمایشها مقایسه میگردد. شکل (۴) نمونـهای از ایـن نتایج را برای مصالح پوسته (۳A) در آزمایش هـای سـه محوری با سه فشـار محصـور کننـدگی ۶۰۰، ۱۲۰۰ و

۱۸۰۰ کیلوپاسکال نشان میدهد. بـا توجـه بـه ایـنکـه تحلیل تنش مؤثر در شرایط زهکشی نشده و با در نظـر گــرفتن فشــار آب حفــرهای انجــام شــده اســت، از پارامترهای مـؤثر هسـته (C’,E’,φ’) در تحلیـل اسـتفاده میگردد. لذا برای نتایج آزمـایش هـای تحکـیم یافتـه ی زهکشی شده CD مورد استفاده قرار گرفتـه اسـت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JOLUJH

 

 

GY

 

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

GY

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

TF

 

 

 

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 12 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد