در این مطالعه، روش تحلیل دینامیکی سیستم سد و سنگ پی با استفاده از فرمولاسیون انتگرالهای مرزی ارائه شده است. بر این اساس برنامه کامپیوتری تهیه شده و رفتار دینامیکی یک سد ایده آل مثلثی بر روی محیط نیمه بی نهایت سنگ پی بررسی شده است. ضمن این که نتایج به دست آمده از تحلیل دینامیکی برای این سد با کارهای قبلی در این زمینه مقایسه گردیده است. نتایج حاصله، تاثیر استهلاک تشعشعی و کاربردی بودن روش المانهای مرزی در بررسی تاثیر اندرکش سد و سنگ پی را به وضوح نشان می دهد.

سدها سازه های عظیم و پرهزینه ای هستند در نتیجه تامین ایمنی آنها اهمیت زیادی دارد. تاکنون روش های زیادی،‏ از جمله روش های اجزا مرزی و یا ترکیب اجزا مرزی با اجزا محدود،‏ برای تحلیل سدهای بتنی ارائه شده است. استفاده از روش های مذکور پیچیدگی خاص خود را دارند. بنابراین در این مقاله به منظور ساده سازی مساله،‏ برنامه کامپیوتری سامان دهی شده است و اندرکنش سد-سنگ پی مورد بررسی قرار گرفته است. در این برنامه،‏ بدنه سد و سنگ پی به صورت سه بعدی مدل شده و با اجزا محدود تقسیم بندی شده اند. در ادامه،‏ پاسخ سد قوسی Morrow Point برای نسبت های مختلف مدول الاستیسیته سنگ پی به سد برای حالت مخزن خالی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین پاسخ سد مذکور برای حالت های مختلف سنگ پی ارائه شده است. علاوه براین،‏ برنامه مذکور قادر به استفاده از روش استخراج حلال میرایی می باشد. بنابراین،‏ تاثیر روش استخراج حلال میرایی بر پاسخ دینامیکی سدهای بتنی قوسی مورد بررسی قرار گرفته است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در پژوهش حاضر، روش بدون شبکه ی تابع پایه ی شعاعی چند ربعی برای حل مسائل اندرکنش لرزه یی سد ـ مخزن ـ پی در حوزه ی بسامد توسعه داده شده است. در این راستا، یک فن نوین تجزیه ی دامنه پیشنهاد شده است که در آن دو تابع شکل چند ربعی مجزا برای هر مرکز محاسباتی واقع بر مرزهای اندرکنشی تعریف شده است. همچنین برای تعیین یکی از مهم ترین عوامل در دقت و سرعت روش حاضر، یعنی متغیر شکل بهینه، روابط جدیدی براساس بسامد بار زلزله پیشنهاد شده است که هزینه های محاسباتی را به طور چشم گیری کاهش می دهد. نتایج نشان می دهد که متغیر شکل بهینه به تعداد زیردامنه ها، نسبت سختی سد به پی و تراکم پذیری سیال وابسته نیست و این امر بر کارایی رویکرد حاضر می افزاید. راستی آزمایی روش پیشنهادی نیز طی مثال های مختلفی در مقایسه با روش دقیق به انجام رسیده و سرعت و دقت بیشتر آن در مقایسه با روش اختلاف محدود نشان داده شده است.

برای دستیابی به پاسخ لرزه ای هر چه دقیقتر سدهای قوسی در حوزه فرکانس، باید تحلیل دینامیکی آنها را با در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی سد و سنگ پی به انجام رساند. در این میان، می توان اثر سنگ پی را به یاری ماتریس امپدانس آن و با بهره جویی از روش زیر سازه وارد تحلیل ساخت. در این مقاله، ماتریس مزبور در حالت استاتیکی و با به کارگیری روش اجزای مرزی سه بعدی که توانایی مدلسازی هر نوع هندسه دلخواه دره سد قوسی را داراست، به دست می آید و بدین ترتیب، اثر انعطاف پذیری سنگ پی در تحلیل دینامیکی سد قوسی وارد می شود. در بخش نتایج عددی که به کمک برنامه رایانه ای به نگارش درآمده توسط نویسندگان مقاله استخراج شده، برای نشان دادن درستی راهکار پیشنهادی، به مقایسه آن با فن اجزای محدود پرداخته شده و در ادامه، پاره ای از عوامل موثر بر پاسخ سد مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مقاله، با به کارگیری روش اجزای مرزی سه بعدی که توانایی مدل سازی هر نوع هندسه دلخواه دره سد قوسی را داراست، ماتریس امپدانس سنگ پی که شامل اثرات جرم، سختی و میرایی آن می باشد به دست می آید. در ادامه با بهره گیری از شیوه زیرسازه، ماتریس مزبور در معادله حاکم بر رفتار دینامیکی سد قوسی وارد می گردد. بدین ترتیب، نارسایی مهم موجود در روشهای مشابه پیشین که همانا فرض منشوری بودن دره سد می باشد، از میان برداشته شده و راهکاری برای تحلیل دقیق سد قوسی سنگ پی با هندسه دلخواه در دسترس قرار می گیرد. این نوشتار با ارایه راهکاری در جهت بالا بردن کارایی روش و کاهش زمان چشمگیر محاسبه ماتریس امپدانس ادامه یافته و با تحلیل نمونه هایی عددی، مقایسه با نتایج پیشینیان و نشان دادن درستی روش پیشنهادی پایان می یابد.