تعيين محدوده ايمن به‌سازي درزه ها، از لحاظ برشي در سدهاي بتن غلتكي

Evaluation of Safety Margin for Shear Rehabilitation of RCC Dams

در سال هاي اخير با توجه به افزايش شمار سدهاي بتن غلتكي در سرتاسر دنيا و به علت توجيه فني و اقتصادي و نيز به علت سرعت زياد اجرا و همچنين با توجه به اين نكته مهم كه اجرا سدها جز پرهزينه ترين سازه هاي عمراني در هر كشور مي باشد، هر روز پيشنهادات جديدي در خصوص طراحي و اجرا و بررسي تنش هاي سازه اي و همچنين انتخاب جزييات و مشخصات فني مصالح با تنش ها، مطرح مي شود. با توجه به اين كه تعداد زياد درزه هاي افقي اجرايي در بدنه سد بتن غلتكي، تقريباً پنج تا هفت برابر بيشتر از سدهاي بتن متعارف مي باشد همچنين تنش برشي ناشي از بارهاي استاتيكي و ديناميكي، يكي از مهم ترين تنش هاي ايجاد شده در اين گونه سدها، در مناطق زلزله خيز مي باشد و نيز هزينه به‌سازي درزه، تقريباً 10 درصد از هزينه كل بدنه سد مي باشد، بنابراين در اين پژوهش به ناحيه بندي بهسازي درزه در عرض مقطع سد و همچنين در ارتفاع سد، پرداخته مي شود طوري كه مقطع يك سد بتن غلتكي تحت اثر بارهاي ديناميكي طرح، به روش تاريخچه زماني به كمك نرم افزار اجزا محدود ANSYS آناليز مي شود و تنش هاي نرمال و برشي با در نظر گرفتن اندركنش سد بتني غلتكي با پي و مخزن در برابر زلزله بدست آورده مي شود. با توجه به نتايج اين تحليل و نتايج آزمايشات مقاومت برشي درزه در آزمايش هاي آزمايشگاهي، ناحيه بندي به‌سازي درزه از لحاظ برشي در عرض مقطع سد و همچنين در ارتفاع سد، انجام مي گردد. از نتايج قابل توجه در اين تحقيق، عدم نياز به به‌سازي در منطقه قابل ملاحظه اي از مقطع سد مي باشد.

The growing increase in the number of roller compacted concrete (RCC) dams in all over the world due to their economy and construction speed in one hand and the considerable costs of their construction, new ideas on the construction and material selection for these structures are proposed continually. Since the number of horizontal construction joints in RCC dams is almost five to seven times the corresponding number in traditional dams and considering the fact that the shear stresses under static and dynamic loads are one of the most important stresses in this type of dams, and the joint retrofitting costs- which is almost ten percent of the total costs of the dam, this study aims at evaluation of the optimum place of these joints through nonlinear time history analysis of the finite element model of a prototype RCC dam. The analysis considers the soil-fluid-structure interaction between the dam and its foundation and reservoir. No need for seismic retrofitting of some joints, is one of the considerable outcomes of this study.