تحلیل هیدرولیکی اندرکنش مخزن و سدهای ذوزنقه ای در دو حالت شبه استاتیکی و دینامیکی با استفاده از شبیه سازی عددی

پارامترهای مختلفی در رفتار دینامیکی سازه سد و سیال مخزن تحت عملکرد کوپله تأثیر گذارندکه منجر به وارد شدن فشار هیدرودینامیکی ناشی از موج حاصل از حرکت ارتعاشی سد حین زلزله می باشد. برآورد دقیق نیروهای دینامیکی کهلازمه طراحی و ارزیابی مناسب سدها و از اهمیت ویژه ای برخورداراست. در این راستا بررسی عددی رفتار لرزه ای سد ذوزنقه ای و استخراج فشار دینامیکی ناشی از عملکرد کوپله روش اجزای محدود و حجم محدود با مدلسازی میدان جریان سیال حقیقی از اهداف این تحقیق بوده است. با گسترش رویکرد جدید از تحلیل رفتار لرزه ای سد، به منظور نیل به هدفتحقیق با بکارگیری نرمافزار دینامیک سیالات محاسباتی که معادلات حاکم بر جریان سیال شامل معادلات پیوستگی و حرکت ناویر استوکس توسط روش حجم محدود و گسسته سازی غیر صریح شبیه سازی گردیده است که پارامترهایهیدرولیکی، رفتار دینامیکی ناشی از عملکرد پاسخ نیروهای هیدرودینامیکی مخزن است، بررسی گردیده است. شرایط مرزی مناسب در بالادست، سطح مشترک بین اجزا سد، پاسخ فرکانسی، انعطاف پذیری بدنه سد و تراکم پذیری آب بهعنوان عوامل موثر بر نتایج ایجاد شده از مدلسازی عددی در نظر گرفته شده و رویکردهای عددی )حجم محدود سیالات اولری و اجزاء محدود جامدات الاستیک( با رویکرد تحلیلی مطابقت قابل قبولی دارد. که پاسخ واقعی سد و فشار دینامیکی را می توان با بکار گیری شرایطی مرزی منطبق بر ماهیت واقعی حاکم، از شبیه سازی عددی بصورت مستقیم استخراجکرد. نتایج حاکی از این است که تراکم پذیری سیال بر پاسخ دینامیک سیستم تأثیر گذار است به طوری که تراکم پذیری باعث افزایش فشار وارده بر سد شده است . همچنین مقدار فشار هیدرودینامیکی تابعی ازهندسه وشکل مخزن می باشد و بزرگی و اهمیت آن می تواند بستگی به موقعیت وشکل و هندسه مخزن و سد تغییر می کند، بطوری که توزیع فشار هیدرودینامیکی پشت سد با ایجاد شیب در بالادست بدنه سد، میرایی سازه کاهش و با در نظر گرفتن شیب درکف مخزن افزایش می یابد .

کلیدواژه ها:

تحلیل در حوزه زمان ، تعامل ، پاسخ دینامیکی ، سیالات اولری ، فشارهیدرودینامیکی ، ناویر استوکس