بررسی عددی رفتار غیرخطی سدهای بتنی وزنی تحت بارگذاری انفجاری

هدف از این پایان نامه کسب آگاهی بیشتر از عملکرد سازه های بتنی به خصوص سدهای بتنی وزنی تحت بارگذاری انفجاری می باشد.چگونگی رفتار سازه ها در هنگام برخورد موج حاصل از انفجار با عنایت به شرایط خاص امروز دنیا از مسایل مهم در مهندسی سازه ها می باشد .از آن جا که معمولا در طراحی سازه ها بارگذاری انفجاری لحاظ نشده است با توجه به رویدادهای اخیر جهان نظیر بمب گذاری های تروریستی در مناطق مختلف خاورمیانه و دیگر کشورها ،هم اکنون بررسی مقاومت اجزای این سازه ها در برابر انفجار بسیار ضروری می باشد . در این زمینه بیشترین کار صورت گرفته تاکنون عمدتاً به صورت ارایه روابط تجربی بوده که در بسیاری از موارد خطایی چشم گیر را نشان می دهد. .در این پایان نامه سعی شده با زاویه دیدی جدید و ساده و با روش حل عددی ،به این موضوع پرداخته شود. در بررسی تحلیلی سازه ،سد بتنی وزنی به صورت دو بعدی مدل شد و با مدل کردن مخزن سد و در نظر گرفتن رفتار پی ،در دو حالت مخزن خالی و پر به تحلیل سازه پرداخته شد. .همچنین برای تحلیل اجزای محدود از بسته نرم افزاری autodyn استفاده شده است. در این پایان نامه در ابتدا مدل rht برای بتن به همراه مدل jwl برای ماده منفجره و شکل گیری موج انفجار توسط این ماده ، با یک آزمایش قابل اطمینان ،بررسی گردید و در ادامه مدل های مورد نظر ،در تحلیل غیر خطی یک سد بتنی وزنی مورد استفاده قرار گرفت. لازم به ذکر است در این تحقیق در ابتدا مدل سازی هندسی با دقت و احتساب تمامی جزئیات انجام گردید و بعد از آن تحلیل مودال انجام شد و نتایج آن با نتایج دیگر مراجع مورد تایید مقایسه گردید تا از بروز خطا در مرحله مدل سازی جلوگیری به عمل آید.در بررسی های انجام شده در این تحقیق طی چهار بارگذاری انجام شده در دو حالت سد پر و خالی مشخص گردید که در بارگذاری انفجاری با گذشت زمان و پیشروی موج انفجار،بیشترین تأثیر و خرابی در نواحی بالادست سد و در نزدیکی تاج سد رخ می دهد .همچنین بیشترین تغییر مکان افقی نیز در همین منطقه اتفاق می افتد و با افزایش میزان ماده منفجره شاهد افزایش محسوس و قابل توجهی در خسارات و تغییر مکان افقی ایجاد شده می باشیم،که در حالت پر به دلیل وجود مخزن و فشار هیدرو استاتیک آب ،دارای مقادیر کمتری نسبت به حالت خالی می باشد و لذا لازم است در این محل ها تمهیدات و مقاوم سازی های لازمه انجام و اتخاذ گردد.همچنین مشخص گردید که سدهای بتنی وزنی دارای عملکرد نسبتاً مناسبی در برابر بارگذاری انفجاری هستند به گونه ای که در برابر خسارات وارده ناشی از این بارگذاری ،سازه پاسخ نسبتاً مناسبی را نشان داد