اثر ترک خوردگی بتن بدنه بر طیف پاسخ سدهای بتنی قوسی مطالعه موردی سد کارون 4

سدهای بتنی قوسی، سازههایی هستند که شکست احتمالی آنها فاجعهآمیز بوده و مطالعات ایمنی این سازهها اهمیت فراوان دارد. به علت پیچیدگی ذاتی سدهای بتنی قوسی، هنوز موارد مبهم زیادی در مورد رفتار این سازهها وجود داردکه باید مورد توجه بیشتری قرار گیرند. یکی از مواردی که مطالعه مداوم تأثیر آن همیشه مورد لزوم است، وجود ترکخوردگیها در بدنه سدهای بتنی قوسی و تأثیر آن در کاهش صلبیت و تغییر در پاسخهای سد در زمان زلزله است.ترکخوردگیهای موجود در بتن باعث باز توزیع تنش و احتمال بیش تنشی در برخی از نقاط پیشبینینشده خواهد شد. در این مطالعه با انتخاب سد بتنی قوسی کارون 4 به عنوان نمونه موردی با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود ABAQUS تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با اعمال مؤلفههای افقی و قائم شتابنگاشت زلزله منجیل صورت گرفته است. دریاچه باالمانهای جاری شونده مدل سازی شده و اندرکنشهای موجود بین سد، پی سنگی جرمدار و دریاچه در نظر گرفته شده است. با استفاده از مدل بتن آسیب پلاستیسیته با فرض سد سالم، بدون معیارهای آسیبدیدگی و سد ترکخورده، درحالت وجود معیارهای آسیب، طیفهای پاسخ با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین با اعمال زلزله دوم به سیستم، عملکرد سد بعد از تجربه زلزله اول مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت کلی نتایج نشان میدهد که به وجود آمدن آسیب در بتن در زمان زلزله قطعی بوده و ترکخوردگیها باعث بالا رفتن طیف پاسخهای شتاب در سد شده و منجر به کاهش در پاسخ تنش و جابجایی خواهد شد، همچنین ترکخوردگی تأثیر ناچیزی بر طیف پاسخهای سرعت دارد.

کلیدواژه ها:

تحلیل دینامیکی غیرخطی ، ترک خوردگی ، سد بتنی قوسی ، کارون 4 ABAQUS