اخیرا در طرح سد‌های بلند، توجه به مسائل فنی و اقتصادی، انتخاب سد‌های خاکی/ سنگریزه‌ای را توجیه‌پذیر کرده‌است، همچنین امروزه سد‌های سنگریزه‌ای با رویه‌ی بتنی به دلایلی از جمله عدم نفوذ آب به بدنه‌ی سد، تسریع مراحل ساخت در مناطق بارانی، از جمله مناطق شمالی کشور، و عدم وقوع پدیده‌هایی مانند رمبش اشباعی و قوس‌زدگی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. از طرفی با توجه به لرزه‌خیز بودن کشور، بررسی و طراحی دقیق این نوع سد‌ها در برابر زلزله ضرورت می‌یابد.در برخی از موارد، سدهای سنگریزه‌ای در دره‌های تنگ ساخته می‌شوند. یکی از عوامل مؤثر بر رفتار تنش-کرنش این‌گونه سدها، هندسه‌ی دره‌ی سد می‌باشد، در نتیجه ممکن است نتایج تحلیل‌های دو‌بعدی و سه‌بعدی به دلیل وقوع پدیده‌ی انتقال بار یا تنش، بین بدنه و تکیه‌گاه، متفاوت از یکدیگر باشند، بنابراین رفتار سد‌های سنگریزه‌ای متاثر از هندسه‌ی سد و به طور ویژه نسبت طول تاج به ارتفاع سد بوده است، در نتیجه انجام تحلیل سه‌بعدی برای سد‌های واقع در دره‌های تنگ لازم به نظر می‌رسد.در این پایان‌نامه‌ ابتدا رفتار سدهای سنگریزه‌ای با رویه‌ی بتنی تحت بار‌های استاتیکی از جمله بار وزن، ساخت مرحله‌ای بدنه‌ی سد، آبگیری و تاثیر وجود لغزش، بین بدنه‌ی سد با تکیه‌گاه و اثر سه‌بعدی دره‌ی تنگ، مورد مطالعه قرار گرفته‌است و در ادامه، تاثیر بار زلزله و اثر فشار هیدرودینامیکی آب مخزن بر روی عملکرد بدنه و دال رویه نیز بررسی شده‌است. همچنین در مطالعه‌ی موردی، رفتار سد در حال ساخت گلورد نکا، با طول تاج 275 متر و ارتفاع 110 متر  واقع در شمال ایران، مورد بررسی قرار گرفته‌است.برای بررسی موارد مذکور و انجام تحلیل‌های عددی دو‌بعدی و سه‌بعدی سد، برای بارگذاری‌های مختلف، از نرم‌افزار ABAQUS استفاده شده است و نتایج حاصل از این دو نوع تحلیل با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته و با برخی روابط تجربی و نمونه‌های واقعی سد اعتبارسنجی شده‌اند.

 توضیحات بیشتر

ضرورت انجام تحقیق

افزایش گرایش به ساخت سدهای CFRD و از طرفی لرزه‌خیز بودن کشور

بررسی تاثیر آنالیزهای دو و سه بعدی بر رفتار دال رویه، به دلیل اهمیت بالای آن 

بررسی عملکرد صحیح دال، در آب‌بندی این‌گونه سدها 

بررسی تاثیر تحلیل سه‌بعدی در صورت وجود دره نسبتا تنگ

مقالات مستخرج از اين پژوهش، سه مقاله كنفرانسي بوده است.

آنچه در این پژوهش خواهید آموخت

نحوه مدل سازی دو بعدی و سه بعدی سد سنگریزه ای با رویه بتنی شامل مراحل استاتیکی (ساخت مرحله ای بدنه و رویه بتنی) و اعمال بارهای لرزه ای دینامیکی.

نحوه اعمال شرط های مرزی برای اعمال بارهای لرزه ای در مدل 

نحوه اعمال میرایی مصالح برای بررسی تاثیرات دینامیکی زلزله بر روی سدها

اکثر نتایج تحلیل‌های دوبعدی نسبت به تحلیل‌های سه بعدی دست بالا بدست می آید

افزایش هزینه‌های طراحی سد‌ها باز‌شدگی‌های درزها‌ی قائم، در اثر آبگیری در محدوده‌ی مناسب طراحی بوده‌ و در اثر بار زلزله‌ افزایش یافته‌اند. وجود حرکت‌های نامنظم دره افزایش بازشدگی‌ها با افزایش ارتفاع دال 

 به دلیل عملکرد ضعیف بتن در کشش، نیروهای محوری دال رویه، در نواحی تحت نیروهای کششی، بحرانی‌تر می‌باشند.

لنگر‌های خمشی، بیشتر تحت تاثیر فشار‌های هیدرواستاتیکی ناشی از آبگیری بوده‌اند و زلزله، تغییر زیادی بر روی آنها ایجاد نکرده و به تنهایی تاثیر چندانی در مقدار تنش‌های مقطع دال، نمی‌گذارند.

 

نکات و الزامات

1- آشنایی با تحلیل‌های دینامیکی و اعمال بارهای لرزه‌ای در نرم افزار ABAQUS

 2-آشنایی با اصلاح شتاب‌نگاشت‌ها در نرم افزار SeismoSignal 

3- آشنایی با مراحل ساخت سدهای   CFRD به صورت اجرایی

4- آشنایی با Finite Element Methods و مدلهای رفتاری خاک ها

5- مدل سد در ورژن ABAQUS 6.11 و جهت مطالعه موردی سد گلورد نکا مازندران صورت گرفته است.