مشخصات ديناميكي سدهاي خاكي ارزيابي شد
مشخصات ديناميكي سدهاي خاكي با استفاده از آزمايشهاي ارتعاش محيطي و اجباري در پاياننامه دانشجويي محمد داوودي در پژوهشگاه بينالمللي زلزلهشناسي ارزيابي شد.
به گزارش خبرنگار اجتماعي فارس، اين تحقيق كه به منظور شناسايي مشخصات
ديناميكي 2 سد خاكي بزرگ در كشور با استفاده از آزمايشهاي ارتعاشي در جا
و مدلهاي عددي و همچنين پيمودن گامهايي در زمينه اصلاح روشهاي انجام
آزمايش، پردازش نتايج حاصل از آن و ارائه پيشنهاداتي جهت تهيه مدل عددي
دقيق بدنه سد تعريف شده بود با جمع آوري سوابق و مباني آزمايشهاي ارتعاشي
درجا و مرور ادبايت فني در زمينه مطالعه رفتار لرزهاي سدهاي خاكي آغاز شد.
بر اساس تجارب كسب شده از آزمايشهاي ارتعاشي روي سدهاي خاكي در ديگر
كشورهاي جهان و بر روي انواع ديگر سازههاي انجام شده در ايران،
آزمايشهاي ارتعاشي سدهاي خاكي مارون و مسجد سليمان براي اولين بار در
ايران انجام شد به طوريكه جهت دستيابي به مقادير فركانسها، اشكال و
ميراييهاي مودي، پاسخ نقاط مختلف بدنه سدهاي مذكور به ارتعاشات محيطي،
ارتعاشات حاصل از انفجارهاي مختلف سايتي و ارتعاش اجباري (تنها روي سد
مسجد سليمان) ثبت شد و به منظور دستيابي به پارامترهاي ديناميكي در جاي
سد، آزمايشهاي ژئوسايزميك انجام شد
با انتخاب روشهاي مناسب پردازش، نگاشتهاي ثبت شده در هر آزمايش تحليل شد و پارامترهاي مودي در جاي بدنه سدهاي مذكور به دست آمد. در اين راستا با استفاده از آزمايشهاي ارتعاش محيطي و ثبت ارتعاشات حاصل از چندين انفجار سايتي در سد مارون، 14 فركانس مودي اول بدنه سد در محدوده فركانس هاي 4/12- 1/2 هرتز در سه جهت بالا دست- پايين دست، قائم و طولي به دست آمد كه براي 6 مود اول، اشكال مودي نيز شناسايي شد. در سد مسجد سليمان، به دليل استفاده از آزمايشهاي ارتعاش اجباري در سه جهت، در كنار آزمايشهاي ارتعاش محيطي و انفجار (در ترازهاي مختلف آب مخزن و بدنه سد)، امكان شناسايي مودهاي بيشتر و با دقت برتر فراهم گشت بدين صورت كه در محدوده فركانس هاي 8/14- 5/1 هرتز، 23 فركانس مودي بدنه سد بدست آمد كه براي 16 مود اول، اشكال مودي نيز شناسايي شد. براساس تجارب به دست آمده از آزمايشها و پردازش نتايج، الگوريتم روش انجام بهتر انواع آزمايشهاي ارتعاشي و نحوه پردازش نگاشتهاي ثبت شده نيز ارائه شد.
بر اساس نتايج تحليلهاي مودال صورت گرفته در سدهاي مارون و مسجد سليمان، كه به صورت مستقل از نتايج آزمايشهاي ارتعاش محيطي، انفجار و اجباري انجام شد، تأثير عوامل مختلف در افزايش دقت مدل عددي بررسي شد. تأثير عواملي همانند استفاده از تعداد مقاطع مختلف جهت معرفي شكل هندسي سه بعدي سد، استفاده از حالات مختلف پارامترهاي مصالح (شامل بهره جستن از نتايج آزمايشهاي ژئوسايزميك)، فرض فونداسيون صلب يا انعطافپذير، استفاده از ضخامتهاي مختلف بستر و تكيه گاهها جهت مدل كردن شكل هندسي فونداسيون، تأثير حالات مختلف جرم فونداسيون مدل شده و تأثير ترازهاي مختلف آب مخزن بر مشخصات مودي سد از جمله مواردي بودند كه نقش آنها در تغيير مقادير فركانسها واشكال مودي بدنه سد مشخص شد. مطالعات مذكور منجر به شناسايي 8 مود اول ارتعاشي بدنه سد(شامل شناسايي فركانسها و اشكال مودي) درمحدوده فركانسهاي 5/3- 2 هرتز براي سد مارون 65/3-65/1 هرتز براي سد مسجد سليمان شد كه درحالت دقيقترين مدل عددي تهيه شده، اختلاف فركانس طبيعي مود ارتعاشي پايه حاصل از تحليل عددي و آزمايشات ارتعاشي درجا در سد مارون به 5 درصد و در سد مسجد سليمان به يك درصد محدود ميشود.در مجموع، با مقايسه نتايج تحليلهاي مودال و آزمايش هاي ارتعاش محيطي، انفجار و اجباري، تأثير مثبت ورود جرم فونداسيون درمدل عددي جهت شناسايي مودهاي ارتعاشي پايين و در نظر گرفتن حالت بدون جرم در مطالعه مودهاي ارتعاشي بالا مشاهده شد. همچنين نتايج تحليل نشانداد كه استفاده از ايده تغيير سرعت موج برشي درعمق نسبت به استفاده از روابط تجربي به منظور تعيين حداكثر مدول برشي، نتايج دقيقتري ارائه ميكند.
علاوه بر تحليلهاي مودال صورت گرفته، به منظور بررسي تأثير افزايش دقت برآورد فركانس هاي مودي برافزايش دقت برآورد توزيع تنش وپايداري لرزه اي سدهاي خاكي، تحليل ديناميكي سد مسجد سليمان در زمينلرزههاي متوسط وضعيف، با استفاده از روش تحليل طيفي دوبعدي انجام شد و با فرض رفتار لرزهاي سد در حالت مود اول ارتعاشي، تغييرات ضريب اطمينان پايداري 4 سطح مستعد لغزش سد مسجد سليمان در اثر اصلاح شرايط مرزي و پارامترهاي مصالح به دست آمد.
در مجموع، با استفاده از تحليلهاي طيفي صورت گرفته، نقش تعيين كننده جرم فونداسيون در برآورد پايداري لرزهاي (به هنگام زمينلرزههاي متوسط و ضعيف) مشاهده شد. همچنين نتايج تحليل نشان داد كه در زمينلرزههاي مذكور، اصلاح پارامترهاي ديناميكي مصالح كه منجر به اصلاح فركانسهاي مودي بدنه سد ميشود، سطح تنشهاي ديناميكي در نقاط مختلف بدنه سد و در نتيجه ضريب پايداري سطوح مستعد لغزش را نيز تغيير ميدهد. بديهي است اصلاح ضرايب پايداري در حد ارقام ذكر شده در اين تحقيق كه با كمك گرفتن از نتايج آزمايشهاي ارتعاشي درجا بدست آمد، براي سازه مهمي نظير سد خاكي اهميت قابل توجهي دارد.
منبع : مرجع متخصصین ایران 1388/11/14
وبلاگ پورتال تخصصی دانشجویان عمران در مسیر اعتلای فرهنگ عمران نیاز به یاری شما مهندسین ودانشجویان عزیز دارد، با ارائه نکات ظریف از طرف شما سعی در بهبود این وبگاه داریم.