مقايسه تحليل شبه استاتيكي و ديناميكي تنش-كرنش در سد خاكي آزادي

Comparison of Quasi-Static and Dynamic Stress-Strain Analysis in Azadi Earth Dam

تحليل لرزه‌اي سدهاي خاكي و سنگريزه‌اي، عموماً با دو روش شبه استاتيكي و ديناميكي انجام مي‌گيرد. هرچند كه روش شبه استاتيكي با كاربرد آسان و فرضيات ساده، ايمني سد را ارائه مي‌دهد؛ اما بعضاً ممكن است به نتايج غير ايمن و غير اقتصادي منجر گردد. در اين پژوهش تنش و كرنش سد خاكي آزادي توسطتحليل‌ شبه استاتيكي و همچنين تحليل ديناميكي تحت اثر زلزله طبس به صورت غيرخطي بررسي و مقايسه شده است. همچنين از مدل رفتاري ساده الاستوپلاستيك مبتني بر معيار موهر-كولمب در نرم‌افزار آباكوس استفاده شده است. مقايسه نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه در هر دو تحليل بيشترين كرنش در ترازهاي بالايي هسته و بيشترين تنش در قسمت كف رخ داده است. همچنين تنش در حالت ديناميكي نسبت به شبه استاتيكي در جهت σxx %49، در جهت σxy %30 و در جهت σyy %28 بيشتر است. در تراز كف حداكثر تنش پوسته 29%، در تراز مياني 68% و در تراز بالا 72% بيشتر از هسته است.

Seismic analysis of earth and rockfill dams is generally done in two ways: quasi-static and dynamic. However, a quasi-static method with easy application and simple assumptions may lead to unsafe and uneconomical results. In the present study, two static and dynamic analyzes have been used nonlinearly using the Rayleigh Damping rule to calculate the stress and strain of Azadi Dam in the stages of the end of construction and steady-state seepage. Also, in numerical analysis, Abaqus software and simple elastoplastic behavior model based on the Mohr-Coulomb criterion have been used. The results show that in both quasi-static and dynamic seismic analysis, the highest strain of the Azadi Dam core occurred at the upper levels of the core and the highest stress occurred at the level of the core floor. The stress in the dynamic state is higher than the quasi-static one in the directions σxx 49%, σxy 30%, and σyy 28%. Also, the maximum crust stress on the floor, middle and upper levels is 29%, 68%, and 72% higher than the core, respectively