گسترش دینامیکی ترک در سدهای بتنی از پدیده های مهمی است که به منظور ارزیابی ایمنی سدهای موجود و سدهای در دست طراحی مورد بررسی قرار می گیرد. این پدیده مساله ای پیچیده در زمینه مکانیک محاسباتی پدید آورده است.
بررسی گسترش ترک ناشی از زلزله در سدهای بتنی
به منظور بررسی ایمنی سدها در هنگام زلز له های شدید، عملکرد لرزه ای سدهای بتنی در سال های اخیر مورد توجه بسیار قرارگرفته است. امروزه در طراحی لرزه ای سدهای بتنی، اکثر تحلیل ها با فرض رفتار ارتجاعی خطی صورت می گیرد، در حالی که در واقعیت، سازه سد در هنگام زلزله های شدید وارد ناحیه غیر خطی می شود. تحقیقات نشان می دهد که بیشتر سدهای بتنی وزنی حتی در محدوده بارهای بهره برداری و زلزله های متوسط دچار ترک خوردگی می شوند و بنابر این به نظر می رسد که فرض رفتار ارتجاعی در تحلیل و طراحی سدها چندان مناسب نباشد.
تا کنون تحقیقات متعددی بر روی بررسی گسترش خرابی در بدنه سدهای بتنی وزنی، انجام شده است. با اعمال زلزله بر روی سازه سد، به تدریج نواحی مختلف بدنه سد دچار ترک خو ردگی و خرابی می شوند. در صورتی که زلزله به اندازه کافی شدید باشد، توسعه نواحی خرابی باعث ایجاد ناپایداری در کل سازه خواهد شد. در شرایط مختلف، توسعه ترک در سازه سد عموماً از یک الگوی ثابت تبعیت می نماید به نحوی که روند توزیع ترک در بدنه سد را می توان به چهار مرحله زیر تقسیم نمود.
مقایسه تنش های اصلی حداکثر در دو حالت رفتار ارتجاعی و غیر ارنجاعی بیانگر آن است که نحوه توزیع تنش ها در نواحی ترک خورده بدنه سد، یعنی تراز فونداسیون در بالادست و کل عرض سد در ناحیه یک سوم فوقانی آن، با یکدیگر متفاوت است.علت این امر آن است که در رفتار واقعی سازه، پس از آنکه پاشنه سد دچار ترک خوردگی شد و ناحیه ترک خورده به اندازه کافی توسعه یافت، نیروی بیشتری به ناحیه یک سوم فوقانی بدنه سد وارد شده و آن ناحیه نیز دچار ترک خوردگی می شود و در نهایت توسعه خرابی در همین ناحیه فوقانی، سبب خرابی کلی سازه خواهد شد.
بنابراین نتیجه مهم آن است که پوش تنش با فرض رفتار ارتجاعی نمی تواند نحوه توزیع ترک و خرابی را به درستی پیش بینی نماید و تنها قادر است که محل آغاز اولین ترک خوردگی را نشان دهد.نواحی ترک خوردگی عموماً در محدوده خاصی از بدنه سد رخ می دهد که عبارتند از، سطح مشترک بدنه سد و فونداسیون در بالا دست و کل عرض سد در نواحی نزدیک به تاج سد. از این رو برای مشخص ساختن اثرات مقاوم سازی این نواحی، در سه حالت، مشخصات بتن در نواحی که امکان ترک خوردگی در آنها وجود داشت، تقویت گشت.
در حالت اول بتن سد در تراز پایین بدنه سد در نزدیکی فونداسیون، در حالت دوم کل عرض سد در ناحیه تقریباً یک سوم فوقانی سد و در حالت سوم هر دو ناحیه او ل و دوم تقویت شدند به نحوی که مقاومت کششی بتن این نواحی2/3 مگاپاسکال به 4 مگاپاسکال رسانده شد.با توجه به تحلیل های انجام شده مهم ترین نتایج به دست آمده به شرح زیر است:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
