بررسي عددي عملكرد لرزه اي سدهاي خاكي با استفاده از منحني هاي شكنندگي

كارشناسي ارشد

امروزه سدهاي خاكي بيش از ۷۲ درصد سدهاي جهان را شامل مي¬شوند. عواملي نظير امكان احداث بر روي پي¬هاي با صلبيت كم، امكان احداث در دره¬هاي عريض، هزينه¬ي احداث كمتر، اجراي آسان¬تر و عملكرد مناسب در برابر زلزله؛ اولويت ساخت سد در جهان را به سمت احداث سدهاي خاكي سوق داده است. درنتيجه لزوم بررسي عملكرد لرزه¬اي اين سازه¬هاي ژئوتكنيكي همواره مورد توجه محققين قرارگرفته است. يكي از مهم¬ترين شاخص¬هاي بررسي عملكرد لرزه¬اي سدهاي خاكي، ارزيابي تغييرمكان ماندگار رخ‌داده تحت تحريكات لرزه¬اي وارده مي¬باشد. از طرف ديگر به منظور بيان كمي آسيب‌پذيري اجزاي مختلف سازه-اي و يا غير سازه¬اي؛ مي¬توان احتمال وقوع يا فراگذشت از يك ميزان خسارت خاص را برحسب يك ويژگي معرف زلزله بيان نمود. تكرار اين عمليات براي مقادير مختلف فاكتور زلزله، منجر به توليد منحني¬هاي نرمال شده¬اي موسوم به منحني¬هاي شكنندگي مي¬گردد. درنتيجه به منظور بررسي عملكرد لرزه¬اي، از روش¬هاي احتمالاتي منحني¬هاي شكنندگي جهت ارزيابي تغييرمكان‌هاي ماندگار سدهاي خاكي طي تحريكات لرزه¬اي استفاده‌شده است. سدهاي خاكي اندرسون و لكسينگتون (لنيهان) در ايالت كاليفرنيا به عنوان مطالعات موردي اين پژوهش جهت ارزيابي عملكرد لرزه¬اي انتخاب‌شده‌اند. تغييرمكان ماندگار به عنوان شاخص آسيب تحليل شكنندگي انتخاب‌شده و سپس با استفاده از توصيه¬هاي آيين¬نامه¬هاي طراحي لرزه¬اي سدهاي خاكي در جهان، نشريه¬ي شماره¬ي ۶۲۴ ايران و قضاوت مهندسي، حدود كمي حالات آسيب براي مطالعات موردي تعيين گرديده¬اند. مدل¬سازي عددي مطالعات موردي توسط نرم¬افزار تفاضل محدود فلك و به‌صورت دوبعدي انجام پذيرفته است. صحت¬سنجي مدل¬ها با استفاده از نتايج ثبت‌شده توسط ابزار دقيق نصب‌شده در سدهاي مدنظر، طي تحريكات لرزه¬اي واقعي تأييد گرديده است. همچنين نتايج اين مدل¬سازي¬ها با نتايج ارائه‌شده توسط روش-هاي تخمين ماندگار مبتني بر بلوك لغزان نيومارك، مقايسه شده است. درنهايت منحني¬هاي شكنندگي مطالعات موردي بر اساس سه فاكتور معرف شدت زلزله شامل حداكثر شتاب زمين، چگالي انرژي ويژه و شدت آرياس، محاسبه و مقايسه شده¬اند. همچنين اثرگذاري انرژي زلزله بر منحني¬هاي شكست مطالعات موردي با در نظر گرفتن مباحث تحريكات حوزه¬ي نزديك و دور، مورد ارزيابي قرارگرفته است. واژه‌هاي كليدي: سدهاي خاكي، تغييرمكان¬ ماندگار، منحني¬هاي شكنندگي، تفاضل محدود، انرژي زلزله.

193582

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي ژئوتكنيك

دكتر محمد حسن بازيار