ارزيابي پاسخ لرزه اي سد بتني دو قوسي تحت تحريك غير يكنواخت تكيه گاهي با استفاده از روش ارتعاش تصادفي

Evaluation of seismic responses of an arch dam under non-uniform ground motion using random vibration

اهميت اثرات تحريك غيريكنواخت در پاسخ لرزه اي سازه ها به خوبي شناخته شده است. براي بررسي اثرات جابجايي‌هاي غير يكنواخت روي پاسخ لرزه‌اي يك سد اطلاعات جابجايي زمين‌لرزه مورد نياز خواهد بود. چنين اطلاعاتي در طول يك زمين‌لرزه در ساختگاه يك سد به ندرت به ثبت رسيده است و عموما تعداد داده‌هاي ثبت شده نيز به كفايت انجام تحليل غير يكنواخت را نمي‌نمايد. در پژوهش حاضر، با استفاده از طيف كاناي-تاجيمي در روش ارتعاش تصادفي، شتابهاي غير يكنواخت با اعمال اثرات عبور موج ، اثرات ناپيوستگي ناشي از تفرق امواج و با اعمال مدل طيف ارتباطي، روي ساختگاه مورد بررسي توليد شد. در ادامه مدل سه بعدي از سد كارون 4 به عنوان بلندترين سد بتني دو قوسي در ايران تهيه شد. مدل آماده شده، تحت شتابهاي يكنواخت و غيريكنواخت توليد شده در دو حالت مخزن خالي و پر بررسي و رفتارهاي لرزه اي آن مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه، تحليل هاي غير يكنواخت منجر به تفاوت در رفتار لرزه اي سازه در مقايسه با تحليل يكنواخت مي شود. چنانكه كه ديده شد، تحريكهاي غير يكنواخت باعث افزايش تنشها و جابجايي هاي بدنه سد مي شوند. علاوه براين ، وجود مخزن نيز منجر به افزايش تنش در بدنه سد شده است.

To investigate the seismic responses of dams due to ground non uniform displacements, the records of earthquake displacements are required. Such data is seldom recorded during a specific earthquake and in the most cases the recorded data in not sufficient for non-uniform analysis of a dam. In this study non uniform accelerations are generated using Kanai-Tajimi spectrum with considering wave passage, incoherent effects and coherence spectrum model. A 3-d finite element model of dam-foundation of Karun 4 arch dam as the highest dam in Iran is modeled. The model is analyzed under uniform and non-uniform generated accelerations and its responses are investigated. The results show that, non-uniform excitation leads to differences in seismic response than uniform excitation on dam. It is indicated that considering non-uniform excitation in seismic analysis increases the stresses and displacements on the dam body. To investigate the seismic responses of dams due to ground non uniform displacements, the records of earthquake displacements are required. Such data is seldom recorded during a specific earthquake and in the most cases the recorded data in not sufficient for non-uniform analysis of a dam. In this study non uniform accelerations are generated using Kanai-Tajimi spectrum with considering wave passage, incoherent effects and coherence spectrum model. A 3-d finite element model of dam-foundation of Karun 4 arch dam as the highest dam in Iran is modeled. The model is analyzed under uniform and non-uniform generated accelerations and its responses are investigated. The results show that, non-uniform excitation leads to differences in seismic response than uniform excitation on dam. It is indicated that considering non-uniform excitation in seismic analysis increases the stresses and displacements on the dam body.