فشار آب داخل ترک در رفتار سدهای بتنی وزنی تحت اثر بار سیلاب

Abstract

بروز پدیده‌ی ترک‌خوردگی در وجه بالادست سدهای بتنی وزنی و به‌خصوص در محل پاشنه که به دنبال ایجاد تنش‌های کششی ناشی از بار هیدروستاتیکی مخزن به وقوع می‌پیوندد، یکی از شایع‌ترین انواع آسیب‌های محتمل در این نوع سازه‌هاست. با توجه به امکان ورود آب با فشاری معادل هد مخزن به داخل ترک‌های کششی مذکور، درنظر گرفتن توزیع واقعی فشار آب داخل ترک در آنالیز ترک‌خوردگی سازه می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌یی در وضعیت میدان تنش در اطراف نوک ترک داشته باشد و در نتیجه پیشروی ترک را تسریع کند. مدل اندرکنشی ارائه‌شده در نوشتار حاضر جهت اعمال توزیع فشار آب داخل ترک شامل دو بخش اصلی است: ۱. مدل ترک پخشی چرخشی برای مدل‌سازی ترک‌خوردگی بتن؛ ۲. معادله‌ی تنش مؤثر بایوت و وابسته کردن دو ترم فشار حفره‌یی و ضریب تخلخل مؤثر محیط به میزان خسارت المان ترک‌خورده. در ادامه‌ی نوشتار حاضر، سد وزنی کوینا به‌عنوان یک مطالعه‌ی موردی انتخاب و روند تأثیرگذاری این پدیده در پاسخ کلی سد و پایداری سازه تحت اثر بارگذاری سیلاب مطالعه شده است. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که اعمال فشار آب داخل ترک، تأثیر قابل ملاحظه‌یی در روند خرابی سد و همچنین بیشینه‌ی تراز سیلاب قابل تحمل توسط سازه خواهد داشت.