بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق سد بتنی دوقوسی امیر کبیر با ارتفاع 168 متر بادرنظر گرفتن اندرکنش سد مخزن و فونداسیون تحت اثر زلزله ایمپریال ولی آمریکا با بزرگی 6,5 ریشتر تحت اثر مدول الاستیسیته و ضرائب پواسون مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر تنشها در پائین ترین نقطه و جابجایی ها در تاج سد با یکدیگر مقایسه گردید. از نتایج بدست آمده اینگونه نتیجه گیری می شود که با ایجاد تغییر ضریب پواسون در سد تغییر محسوسی ایجاد نمی گردد ولی تغییر مدول الاستیسیته موثر می باشد همچنین سدها بر روی فونداسیون سخت دچار نواسانات بیشتری نسبت به فونداسیون انعطاف پذیر می گردند.
-1مقدمه
اگرچه سابقه طراحی سازه های مهندسی در برابر سیستم نیروهای استاتیکی به قرنها قبل باز می گردد و این کار حتی قبل از به خدمت در آمدن کامپیوترهای اولیه نیز در حد مطلوب انجام می شده است،لیکن سابقه طراحی دینامیکی سازه ها به صورت پیشرفته امروزی بسیار جوان و شاید بیش از شش تا هفت دهه نیست.نیاز به طراحی ایمن سازه های مختلف در مقابل بارهایی همچون بار باد و زلزله ویا بار ضربه و همچنین طراحی بسیار حساس سازه های فضایی و دریایی تحت اثر بارهای دینامیکی در دهه های اخیر محققین را بر آن داشت تا به تحقیقات خود شتاب بخشند. پایداری سازه های مختلف در مقابل بارهای ضربه یا زلزله به خصوص سازه های عظیمی همچون سدها مثالهایی از لزوم توجه بیش از پیش به طراحی دینامیکی و پرداختن به این موضوع است.
اصول طراحی یک سازه در برابر زلزله مستلزم شناخت دو پارامتر است.این پارامترها عبارتند از مشخصات نیروی زلزله و خصوصیات دینامیکی سیستم. خصوصیات نیروی زلزله با محتوای فرکانسی ماکزیمم شتاب اعمال شده و مدت زلزله معرفی می گردد، خصوصیات دینامیکی سازه ها با فرض رفتار خطی شامل پریودهای طبیعی ارتعاش ،شکل مدهای ارتعاشی ومیزان میرائی از جمله مهمترین عواملی هستند که تعیین کننده عکس العمل سازه در برابر زمین لرزه ها می باشند.
برای تعیین این خصوصیات از مدلهای ریاضی مانند آنالیز المانهای محدود استفاده می گردد.این مدلها غالبا دارای فرضیات ساده کننده بوده و در آن اثرات نحوه اجرای خیلی از عناصرسازه ای در نظر گرفته نمی شود.به علاوه میزان میرائی در سازه ها وابسته به نوع مصالح مصرفی و روشهای ساخت بوده و فقط به طریق تجربی و آزمایش قابل اندازه گیری می باشند.
در تحلیل و طراحی سدهای قوسی نیز با این مسئله درگیر هستیم.در این سازه ها چند محیط مختلف - سازه،پی،آب - در مجاورت هم قرار دارند و بررسی اثرات متقابل آنها برهم با فرضیات ساده کننده ای همراه است که ممکن است با رفتار واقعی سیستم متفاوت باشد.
انجام آزمایشات لرزه ای بر روی سازه ها مطمئن ترین روش برای تعیین رفتار دینامیکی آنها می باشد.علاوه بر این با تعیین این خصوصیات به وسیله آزمایش بر روی سازه های واقعی و مقایسه با نتایج تحلیلی و مدلهای ریاضی می توان به میزان دقت نتایج تحلیلی دست یافته و در مورد قابل قبول بودن نتایج، قضاوت نمود و در صورت لزوم اصلاحاتی بر روی آنها انجام داد.[3]اگرچه این آزمایشات در سالهای اخیر در کشورهای پیشرفته به عنوان روش قابل اطمینان برای شناخت خواص سازه ها بارها مورد استفاده قرار گرفته اند، لیکن تاکنون در ایران فقط سابقه چند نمونه محدود آزمایشات در دسترس می باشد.
-2 روش تحقیق
اثرات اندر کنش سیال ومحیط
با توجه به استفاده از المانهای اکوستیک در برنامه ABAQUS برای مدلسازی مخزن، شرط جذب و انعکاس امواج فشاری در محیط سیال بصورت زیر میباشد:
انتخاب به وضعیت رسوبات کف مخزن نیز بستگی دارد، بطوریکه عمدتا برای سدهای نوساز مقادیر بین0/9 تا 1و برای سدهای قدیمیتر از مقادیر0/5 تا 0/75 و برای سدهایی که مدت بسیار زیادی از ساخت آنها میگذرد از مقادیر 0 تا 0/5 استفاده می-شود. لازم به توضیح است که استفاده از مقادیر نزدیک به 1 برای ضریب انعکاس بیشتر جنبه مطالعاتی دارد و در حالت طبیعی وقوع شرایط انعکاس کامل، غیرمحتمل میباشد.[4]نهایتا شرایط مرزی محیط و سیال در مدل سد قوسی به شرح زیر میباشند
