بررسی تأثیر مدل‌های لایه‌ی ایزولاسیون بر کاهش پاسخ لرزه‌ای سد بتنی وزنی با درنظرگرفتن اثرات اندرکنش

Abstract

در این پژوهش به بهسازی لرزه‌ای سد بتنی وزنی در مقابل اثرات اندرکنش با استفاده از انواع مدل‌های لایه‌ی ایزولاسیون پرداخته می‌شود. برای انجام آنالیز از نرم‌افزار Ansys استفاده شده و تأثیر اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون در مدل‌ها لحاظ شده است. با توجه به رفتار و هندسه‌ی سد بتنی وزنی، مدل‌سازی به صورت دو بعدی انجام گرفته و برای تحلیل دینامیکی از روش Newmark و برای شرط مرزی انتهای دوردست مخزن هم از شرط مرزی Sommerfeld استفاده شده است. به عنوان یک مطالعه‌ی موردی، آنالیز لرزه‌ای سد کوینا (Koyna) در کشور هند مورد توجه قرار گرفته و مؤلفه‌های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین‌لرزه تفت (Taft) به مدل اعمال شده است. مدل‌سازی‌ها تحت حالاتی که در آن، سد بدون لایه و دارای لایه‌ی ایزولاسیون در امتداد ارتفاع سد بتنی وزنی و متصل به سطح بدنه‌ی بالادست سد به صورت یکپارچه، منقطع و پلکانی و همچنین سد با ماهیچه‌ی بتنی در پنجه‌ی سد (Fillet)، انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل مدل‌ها، تأثیر قابل توجه لایه‌ی ایزولاسیون را در کاهش پاسخ‌های مربوط به تغییر مکان‌ها و تنش‌ها نشان می‌دهد. دلیل این امر استهلاک امواج فشار هیدرودینامیکی ناشی از اندرکنش سد و مخزن هنگام وقوع زمین‌لرزه به وسیله‌ی لایه‌ی ایزولاسیون می‌باشد.