روشی موثر برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی قوسی

در این پایان نامه پاره ای از روشهای تحلیل دینامیکی مجموعه اندرکنشی سد قوسی-مخزن-سنگ پی مورد بررسی قرار گرفته و سعی می شود که با اصلاح آنها و یا ارائه راهکارهای جدید، الگوریتم موثر و بهینه ای برای تحلیل مساله فراهم آید. آشکار است به دلیل بزرگی مجموعه و تعداد درجات آزادی فراوان موجود در هر سه بخش آن، زمان لازم برای دستیابی به پاسخ عددی سیستم، قابل توجه باشد. باید دانست در نظر گرفتن هر دو اندرکنش سازه-سیال و سازه- سنگ پی نیز سبب افزایش چشمگیر زمان اجرای برنامه ها و پایین آمدن کارایی آنها می گردد. این امر بگونه ای است که گاه هر اجرا، بالغ بر چندین ساعت به طول انجامیده و با توجه به تکرار چندین و چند باره اجراها در روند طراحی سدهای قوسی طراح را مجبور به چشم پوشی از بعضی عوامل و پذیرفتن دقت پایین تر می نماید. بنابر این شایسته است که با ارائه روشهای کارا و موثری برای تحلیل مساله بتوان دقت نسبی مورد نیاز را تامین کرد و زمان اجرای برنامه ها را کاهش داد. در همین راستا پژوهش پیش رو با پیشنهاد روشها و تکنیکهای گوناگون سعی نموده است که بدین هدف رسیده و راهکارهای موثری برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی ارائه کند. روش بهینه اصلاح شده برای تحلیل المان نیمه بینهایت سیال که در بالادست مخزن و برای مدلسازی اثر بیکران بودن آن بکار می رود نخستین شیوه پیشنهادی در این رساله است و زمان یافتن ماتریس امپدانس المان مزبور را به شدت کاهش می دهد. زیرا در حالت معمول برای یافتن ماتریس مورد اشاره باید مساله مقدار ویژه مختلط مربوطه را به تعداد فرکانسهای تحریک حل نمود که روندی بسیار زمانبر است. اما در روش پیشنهادی این کار تنها یکبار به انجام رسیده و با بهره جویی از روابط ارائه شده ماتریس مزبور با دقت بسیار خوبی بدست می اید. در ادامه مساله اندرکنش سد – مخزن مورد بررسی قرار گرفته و روشهای جدیدی برای تحلیل مودال آن ارائه می گردد. برای این منظور با معرفی دو سیستم ایده آل که به ترتیب شامل سازه جرمدار- سیال تراکم ناپذیر و سازه بدون جرم-سیال تراکم پذیر هستند. شکل مودهای جدیدی بدست می آیند که نسبت به شکل مودهای مجزای سازه و سیال از دقت بیشتری برخوردار می باشند.