بررسی کارایی سازه های فضاکار به عنوان پشت بند سد

یکی از انواع سدهای بتنی سدهای پشت بند دار می باشند. پشت بند در این سدها استحکام سازه سد را در برابر انواع نیروهای وارد بر دیواره سد تامین می نماید. یکی از مشکلات عمده در این سدها مسئله جابجایی در پشت بند ها می باشد که موجب ایجاد ترک در پوسته می شود. لذا ضرورت دارد که پشت بندها به گونه ای طراحی شوند که میزان جابجایی در آنها به حداقل ممکن برسد. با توجه به اینکه پشت بندهای اجرا شده در این سدها عموما بتنی می باشند که دارای وزن زیاد و قالب بندی پیچیده و در نتیجه هزینه ساخت بالا می باشند لذا در این تحقیق استفاده از سازه فضاکار با وزن کمتر و اجرای آسانتر به عنوان جایگزین پشت بندهای بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان مطالعه موردی، توپولوژی سازه فضاکاری به عنوان جانشین برای پشت بند بتنی شماره 12 و 4 سد لتیان توسط نرم افزار های formian و sap2000 ساخته شده است. آنالیز و طراحی این توپولوژی ها توسط نرم افزار sap2000 صورت گرفته است. مدل بتنی موجود این پشت بند ها نیز توسط نرم افزار ansys بارگذاری و تحلیل شده است. در این برنامه، بارگذاری بر اساس آیین نامه usbr می باشد که شامل بارهای مرده، فشار آب، فشار رسوب و فشار هیدرودینامیکی است. پس از آنالیز و طراحی سازه فضاکار و مقایسه آن با مدل بتنی مشاهده شد که بیشینه جابجایی گره های سطحی در مدل سازه فضاکار در استفاده از مقاطع گروه )1(50 درصد و گروه )2 (25 درصد از مدل بتنی کمتر است. همچنین وزن پشت بند سازه فضاکار نسبت به پشت بند بتنی بسیار سبکتر می باشد که می تواند دلیلی برای عملکرد بهتر پشت بند سازه فضاکاری در مقابل نیروهای زلزله باشد.