بررسی تاثیر ضخامت های مختلف رسوب بر رفتار لرزه ای سد بتنی غلتکی ژاوه در ترازهای ارتفاعی متفاوت مخزن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

10.22091/cer.2025.13136.1629

چکیده

سدهای بتنی جزو سازه‌های مهم بوده و ارزیابی ایمنی آن‌ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این میان وجود رسوبات ته‌نشین‌شده در مخازن سدها یکی از عوامل تأثیرگذار بر پاسخ لرزه‌ای این سازه‌ها محسوب می‌شود. از این رو در این تحقیق سعی بر بررسی جامع تأثیر رسوب بر رفتار دینامیکی سد بتنی غلتکی شده است بدین منظور سد بتنی غلتکی ژاوه به عنوان مطالعه‌ی موردی درنظرگرفته شده است. برای مدلسازی و آنالیز از روش اجزای محدود و نرم‌افزار ANSYS استفاده شده است. آنالیز با درنظرگرفتن ضخامت‌های مختلف رسوب از 2 تا 20 متر و سه تراز مختلف مخزن شامل 50، 70 و 100 درصد انجام شده است. بیشینه تغییرمکان افقی، تنش‌های اصلی اول و سوم در نواحی پاشنه و پنجه مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت رسوب و تراز آب می‌تواند بسته به شرایط، منجر به افزایش یا کاهش مقادیر تنش و جابجایی شود. برای ترازهای50 و 70 متری حضور رسوبات تاثیر چندانی بر پاسخ سازه ندارند. برای حالت مخزن پر حضور رسوبات در ضخامت‌های کم و تا 7 متری مقادیر پاسخ‌ها را افزایش داده و پس از آن کاهش می‌دهد که در این میان بیش‌ترین افزایش پاسخ برای حالت رسوب 2متری اتفاق می‌افتد. مقدار تغییرات بیشینه تنش اصلی اول برای ضخامت رسوب 2، 5 و 7 متری نسبت به حالت بدون رسوب در پاشنه‌ی سد برای مخزن پر به ترتیب برابر با 06/19، 65/14 و 20/5 درصد است. این یافته‌ها ضرورت در نظر گرفتن شرایط واقعی رسوب در تحلیل‌های لرزه‌ای سدهای بتنی را برجسته می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of different sediment thicknesses on the seismic behavior of the Javeh concrete roller dam at different reservoir elevation levels

نویسندگان [English]

  • Majid Pasbani Khiavi 1
  • Ehsan Teymouri 2
  • Amirmohammad Irannejad 3
1 Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili
2 Faculty of Engineering, University of Zanajn, Zanjan, Iran.
3 Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
چکیده [English]

Concrete dams are critical infrastructures, and their seismic safety assessment is of great importance. Among various influencing factors, the presence of sediment in dam reservoirs can significantly affect the seismic response of these structures. This study aims to investigate the impact of sediment on the dynamic behavior of concrete roller-compacted dams, using the Javeh Dam as a case study. Finite element analysis was performed using ANSYS software, with sediment layers ranging from 2 to 20 meters and reservoir levels set at 50%, 70%, and 100%. Key parameters evaluated include maximum horizontal displacement and the first and third principal stresses at the heel and toe of the dam. The results indicate that sediment thickness and water level can either increase or decrease stress and displacement de-pending on the specific conditions. At 50% and 70% reservoir levels, sediment presence had minimal influence on structural response. However, under full reservoir conditions, sediment thicknesses up to 7 meters increased stress and displacement values. Beyond 7 meters, these values began to decrease. Specifically, for sediment thicknesses of 2, 5, and 7 meters under full reservoir conditions, the first principal stress at the dam heel increased by 19.06%, 14.65%, and 5.20%, respectively, compared to the no-sediment case. These findings emphasize the importance of accounting for actual sediment conditions in seismic analysis and design of concrete dams to ensure structural integrity and safety.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roller Compacted Concrete dam
  • Reservoir Sediment
  • Seismic analysis
  • Interaction
  • Reservoir level
CAPTCHA Image