طراحی شکل سدهای بتنی قوسی با استفاده از اسپیلاین‌های هرمیتی

Abstract

درگذشته، مدل سازی بدنه سدها با استفاده از مجموعه‌ای از چندجمله ای های درجه دو یا سه انجام می‌گرفت. لیکن جزئیاتی نظیر پیاده سازی محل درزه‌ها، نقاط شروع ضخامت متغیر در قوس های افقی، حفاری در تکیه‌گاه ها و غیره نادیده گرفته می‌شدند. هم چنین در حالتی که در قسمتی از شکل ساختگاه، نقطه عطفی وجود داشت، این معادلات فاقد دقت لازم بودند. در این مقاله یک فرمول‌بندی جدید برای طراحی شکل سدهای بتنی قوسی با الگوی قوس افقی سهموی ارائه شده است. در این تحقیق با استفاده از 38 پارامتر جزئیات شکل هندسی سدها با معادلات اسپیلاین درجه سه مدل سازی می‌شود که این پارامترها برای استفاده در بهینه‌سازی شکل سد بعنوان متغیرهای طراحی تلقی می‌شوند. یکی از خواص این روش ایجاد شکل های هموارتر و انعطاف پذیرتر در مقایسه با روش بوفانگ می‌باشد. با استفاده از این فرمول‌بندی نرم افزاری براساس قابلیت های شئ گرایی نسبی فرترن برای تحلیل المان محدود سدهای بتنی قوسی تهیه شده است. برنامه به طور خودکار شبکه‌های المان محدود را برای سد، تکیه‌گاه ها و مخزن در حالات مختلف بارگذاری تولید می‌کند. خروجی‌های برنامه شامل تغییر مکان های نقاط، تنش های اصلی، فرکانس های ارتعاش، شکل مودهای ارتعاشی و سایر اطلاعات مورد نیاز در بهینه سازی شکل می‌باشد که در تحقیقات آتی از آنها استفاده خواهد شد. نتایج تحقیق با نتایج تحلیل سد شهید رجایی مقایسه شده است.