پایداری سدهای بتنی وزنی

پایداری سدهای بتنی وزنی

پایداری سدهای بتنی وزنی

مقدمه سدهای بتنی وزنی

انواع نیروهای وارده بر سدهای بتنی وزنی

2-2-1- بارهای استاتیکی

2-2-1-1- بار ناشی از وزن

2-2-1-2- فشار هیدرواستاتیک

2-2-1-3- نیروی زیرفشار

2-2-1-4- بار ناشی از حرارت

2-2-1-5- نیروی ناشی از رسوب

2-2-1-6- فشار یخ

2-2-1-7- فشار زیر اتمسفری

2-2-2- بارهای دینامیکی

2-2-2-1- نیروی زلزله

2-2-2-2- نیروی هیدرودینامیک

2-2-2-3- فشار باد

2-2-2-4- نیروی ناشی از امواج

2-2-3- نیروی عکس العمل پی

2-3- معیارهای پایداری

2-4- پایداری در برابر واژگونی

2-5- پایداری در برابر لغزش

منابع پایداری سدهای بتنی وزنی

پایداری سدهای بتنی وزنی

 مقدمه

موضوع این فصل به پایداری سدهای بتنی وزنی اختصاص داده شده است و در آن ابتدا بارهای استاتیکی و دینامیکی که سد در طول عمر خود ممکن است با آن ها مواجه شود معرفی می شوند. شناخت انواع نیروهای موثر بر پایداری سدهای بتنی وزنی مقدمه ای برای ورورد به بحث روابط موجود در ضمینه پایداری است. به طور کلی هدف از این فصل شناخت نیروهای وارد بر پایداری سدهای بتنی وزنی، انواع شرایط و ترکیبات بارگذاری، روش های محاسبه ضرایب اطمینان و محاسبه تنش ها می باشد.

 انواع نیروهای وارده بر سدهای بتنی وزنی

نیروهای موجود در بحث پایداری و آنالیز تنش را می توان به دو دسته استاتیکی و دینامیکی تقسیم بندی نمود. بارهای استاتیکی شامل نیروی وزن، هیدرواستاتیک، نیروی زیرفشار[1]، بارهای حرارتی، فشار رسوب و یخ و … هستند و نیروی های ناشی از زمین لرزه و باد طبیعت دینامیکی دارند.

[1] Uplift

بارهای دینامیکی بر سدهای بتنی وزنی

 نیروی زلزله:

بارهای مربوط به زلزله که در طراحی سدهای بتنی وزنی مورد استفاده قرار می گیرند به زلزله طرح و خصوصیات لرزه ای محل احداث سد که توسط ارزیابی های لرزه ای تعیین می شود بستگی دارند.

بارهای لرزه ای به دو صورت در محاسبات لحاظ می شوند:

– نیروی اینرسی ناشی از زلزله در بدنه بتنی سد، که ما در اینجا آن را نیروی زلزله بدنه می نامیم.

– نیرویی اینرسی ناشی از آب مخزن سد برای شتاب افقی زلزله که به نیروی هیدرودینامیک معروف است.

همانطور که در دستورالعمل USACE ذکر شده، در آنالیز پایداری سد و پیدا کردن محل برآیند نیرو های وارده، باید از روش ضریب لرزه ای یا روش شبه استاتیکی استفاده کرد.

معیارهای پایداری در سدهای بتنی وزنی:

الف- ملزومات کلی

ملزومات پایه پایداری برای یک سدهای بتنی وزنی برای تمامی شرایط بارگذاری به صورت زیر بیان می شود:

1. ایمن در برابر واژگونی در هر صفحه افقی در داخل سازه، در کف و یا در یک صفحه در زیر کف.
2. ایمن در برابر لغزش در هر صفحه افقی یا نزدیک به افقی در داخل سازه در کف یا یک لایه ضعیف در داخل فونداسیون.
3. تنش ها در داخل بدنه سد و تنش های بر روی فونداسیون در محدوده مجاز قرار بگیرند

نقاط مشخصی که در کنترل ضوابط پایداری باید درنظر گرفته شوند شامل صفحاتی هستند که در آن ها مقطع سد تغییر می کند و بارهای متمرکز بالا وجود دارند. محل گالری های بزرگ و بازشوها در داخل سازه و نواحی تغییر شیب در بالادست و پایین دست از این دسته اند.

ب- ضوابط پایداری ….

پایداری در برابر لغزش

کلیات. پایداری در بربر لغزش بر مبنای یک ضریب اطمینان سنجیده می شود که مقاومت سازه در برابر لغزش را بیان می کند. هنگام بررسی پایداری لغزشی روی صفحات قرار گرفته در داخل بدنه سد و صفحات تکی کف سد از روش سطح گسیختگی تک صفحه ای و روش آنالیز چند گوه ای نیز برای بررسی پایداری لغزشی در صفحات غیر تکی در کف سد و همچنین داخل پی به کار گرفته می شود.

انواع روش های محاسبه ضریب اطمینان در برابر لغزش که بر مبنای تئوری گسیختگی مور-کولمب قرار دارند که به صورت شکل زیر بیان می شود:….

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات ، پیشینه تحقیق و مبانی نظری پایان نامه های مهندسی عمران کلیک کنید.

نمونه ای از مراجع پایداری سدهای بتنی وزنی

• 1- شمسایی، ابولفضل. “طراحی و ساخت سدهای مخزنی” (جلد سوم) سدهای بتنی، دانشگاه علم و صنعت ایران،1383.
• 2- قائمیان، محسن. اردکانیان رضا.  “ابزار بندی و رفتار سنجی سدهای بتنی” کمیته ملی سدهای بزرگ ایران، کمیته فنی کنترل، ایمنی و پایداری سدها، وزارت نیرو، 1384.
•   3- جلیلی صدرآباد، محمد. “بررسی مقایسه ای پایداری سدهای بتنی وزنی به کمک روش صلب و انعطاف پذیر”،  پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، 1391.
•   4- عربشاهی، ح. لطفی، و. محمد. “پاسخ لرزه ای سدهای بتنی وزنی با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی سطح تماس سد و پی”،   1387.
• 5- رهبری،پ. “بررسی پایداری سدهای بتنی وزنی با استفاده از آنالیز دینامیکی غیر خطی در مقایسه با روش بلوک صلب” ،  پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، 1390.
• 6- Lo, K.Y. and Ogawa, T. “The Evaluation of Existing Concrete Dams on Rock Foundations and Remedial Measures”, International Commission on Large Dams, 1991.
• 7- Chavez, J. W. and Fenves G. L. “Earthquake Response of Concrete Gravity Dams Including Base Sliding”, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 121, No. 5, 865-875, 1995.
• 8- Horyna, T. “Reliability Analysis of Base Sliding of Concrete Gravity Dam Subjected to Earthquake”, University of British Columbia, 1999.
• 9- Ruggeri, G. “Working Group on Sliding Safety of Existing Dam”, Final Report, ICOLD European Club, 2004.
• 10- Ftima, M. B. and Leger, P. “Seismic Stability of Cracked Concrete Dams Using Rigid Block Models”, 2006
• 11-…
• 12-…