نویسنده

• بابک ابراهیمیان و محمود وفائیان

چکیده

گرچه سابقه بررسی تاثیر زلزله بر سدهای خاکی به چند دهه قبل بر می گردد ولی پیچیدگیهای رفتاری این گونه سازه های خاکی در شرایط مختلف هندسی و فیزیکی و نیز تفاوت ویژگیهای زلزله ها موجب می شود که مطالعات دقیقتر با ابزار محاسباتی قویتر، نتایج جدید یا متفاوتی از وضعیت رفتاری بدنه سد را در مقابل زلزله نشان دهند. در مطالعه حاضر مدل رفتاری ساده الاستوپلاستیک مبتنی بر معیار موهر- کولمب برای وضعیت پلاستیک شدگی خاک و نیز از قاعده میرایی ریلی در محاسبات استفاده شده است. در این مقاله، ابتدا صحت کارکرد مدلهای عددی از طریق تحلیل دینامیکی موردهای واقعی مانند سدهای خاکی لانگ ولی، سانتافله سیا و مقایسه نتایج محاسباتی با نتایج حاصل از اندازه گیریهای واقعی و یا نتایج ارائه شده توسط دیگر محققان بررسی شده است. همچنین در مطالعه حاضر علاوه بر تحلیل لرزه ای سدهای خاکی و بررسی پایداری آنها، به شیوه شبه استاتیکی هم پایداری سدهای خاکی بررسی شده است لذا به منظور اعتبار سنجی نتایج تحلیلهای شبه استاتیکی و کنترل نتایج نرم افزار در محاسبه ضریب اطمینان شبه استاتیک، سد کارسینگتون تحلیل شده است. مقادیر ضرایب اطمینان به دست آمده از مطالعه حاضر تطابق بسیار نزدیکی با نتایج ارائه شده در گزارشهای دیگر دارد. از طرفی رفتار گسیختگی حاصل از تحلیل این سد نیز توانایی دقیق نرم افزار را در مشخص کردن سطح گسیختگی نشان می دهد. در بخش اصلی تحلیلها، رفتار لرزه ای سدهای خاکی با شرایط انتخابی متفاوت مورد مطالعه پارامتری قرار گرفته است و به ویژه تاثیر ارتفاع سد بر رفتار لرزه ای و انتخاب اندازه بهینه عرض تاج سد بررسی شده است و نتایج این تحلیلها به-صورت نمودارهایی ارائه شده اند.

کلیدواژه‌ها

• سد خاکی
• زلزله
• ارتفاع سد
• عرض تاج
• تحلیل دینامیکی

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Earth Dam Behavior against Earthquake with respect to Dam Height and Constitutive Model of Dam Materials

نویسنده [English]

• B.Ebrahimian and M.Vafaeian

چکیده [English]

In spite of the fact that the effect of earthquake on earth dams has been widely studied during the past decades, the complicated behavior of such earth structures against different seismological characteristics is still unknown. Such ambiguities necessitate more accurate studies using more comprehensive computation tools to achieve new results describing the behavior of such structures subjected to earthquake loading. In the present study, the simple soil model of elastic, perfectly plastic (based on the Mohr-Coulomb criterion), and Rayleigh damping criterion have been adopted for the soil. First, the numerical model employed was verified by dynamic analysis of real cases such as “Long Valley” and “santa Felecia” earth dams. The computational results were then compared with real recorded data or with those reported by other researchers. In addition to evaluating seismic stability of earth dams, their seismic stability was verified using pseudo-static analyses. Therefore, the “Carsington” dam was analyzed to verify the results of pseudo-static analyses and to check the results of FLAC software in calculating the pseudo-static factor of safety. The values of calculated factors of safety in the present study are in good agreement with the published results in the literature. Furthermore, the failure behavior revealed in the analysis shows the ability of FLAC software in defining the failure surface. In the main part of the analyses, a parametric study was conducted for different selected conditions and specially the effect of dam height and the optimum size of crest width were investigated. The results are presented in relevant diagrams.

کلیدواژه‌ها [English]

• Earth dam
• Earthquake
• Dam height
• Crest width
• Dynamic analysis
• Seismic load