بررسی تاثیر جرم پی سدهای خاکی در تحلیل های دینامیکی براساس شتابنگاشت های ثبت شده زلزله (مطالعه موردی سد کرخه)
Abstract
کشور ایران به عنوان یکی از مناطق زلزله خیز جهان همواره در طی سالیان گذشته در معرض زلزله های ویران کننده ای قرار داشته است. شرایط طبیعی و زمین شناسی ایران از نقطه نظر وقوع زلزله به طور جدی در دستور کار مهندسین و برنامه ریزان قرار گرفته است. با توجه به اینکه سدهای بسیاری در مناطق زلزله خیز احداث شده و یا در دست ساخت قرار دارند، طراحی ایمن آنها در برابر زلزله از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. به همین منظور در این تحقیق سد خاکی-سنگریزه ای کرخه برای مطالعه رفتار دینامیکی سدها در برابر زلزله در نظر گرفته شده است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی اثر جرم پی در تحلیل های دینامیکی سدهای خاکی با استفاده از شتابنگاشت های ثبت شده زلزله بوده و به عنوان مطالعه موردی، سد کرخه انتخاب شده و مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی مختصری از مطالعات جهانی انجام شده در خصوص استفاده از شتابنگاشتهای زلزله در تحلیل رفتار دینامیکی سدهای خاکی، تمرکز اصلی بر روی اطلاعات موجود داخلی صورت پذیرفته است. در دسترس بودن شتابنگاشتهای ثبت شده زلزله بر روی سد کرخه، زمینه مناسبی را جهت نیل به این هدف فراهم نمود. در این تحقیق با استفاده از شتابنگاشت ثبت شده در تکیه گاه چپ به عنوان محرک ورودی در نرم افزار، تحلیلهای عددی بدنه و پی سد کرخه در محدوده دو بعدی صورت پذیرفته است. تکیه اصلی تحقیق بر روی مطالعه محدودیت نرم افزارهای موجود مبتنی بر روش اجزای محدود بوده است که به منظور تحلیل مساله اندرکنش سد-پی از جرم پی صرفنظر می کنند. صرفنظر نمودن از جرم پی باعث تغییر در پاسخ دینامیکی سد خاکی شده و لذا این روش دارای پاسخ دقیقی نخواهد بود. بر این اساس در این تحقیق با در دسترس بودن شتابنگاشتهای ثبت شده در نقاط مختلف سد مذکور، تحلیلهای عددی با توجه به جرمهای مختلف برای پی سد توسط نرم افزار اجزاء محدود plaxis v8.50 انجام شده است. در ادامه، پاسخهای بدست آمده از تحلیلهای عددی، با پاسخهای ثبت شده مورد مقایسه قرار گرفته است و در خصوص میزان در نظرگیری جرم پی با استفاده از معیارهای مختلف بحث شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که صرفنظر نمودن از جرم پی (فرض مرسوم پی بدون جرم در نرم افزارهای مبتنی بر اجزاء محدود) الزاماً منجر به بهترین پاسخ دینامیکی برای سد خاکی نمی گردد. با توجه به معیارهای مختلف در نظر گرفته شده در این تحقیق و با در اختیار داشتن رکوردهای محرک ورودی ثبت شده و فرض رفتار خطی سد، به نظر می رسد پی با جرم زیر 50 درصد (در حدود 40-30 درصد) نزدیکترین پاسخ به رفتار ثبت شده سد را به همراه داشته باشد.