بررسي اثر تراكم و سختي پي در رفتار سدهاي خاكي تحت بارگذاري لرزه اي

Effect of Compactness and stiffness of foundation on the behavior of earth Dams under seismic load

پايداري و سلامت سدهاي خاكي، موضوعي است كه در سال‌هاي اخير، پژوهشگران زيادي آن را بررسي كرده‌اند. آنها از روش‌ها و الگوهاي گوناگوني براي بررسي پايداري اين سدها استفاده كرده‌اند. براي تحليل سدهاي خاكي در برابر زلزله، روش‌هاي مختلفي پيشنهاد شده است كه مي‌توان از ميان آنها به روش گران‌روي ارتجاعي (ويسكوالاستيك) و روش شبه‌ ايستايي (استاتيكي) اشاره كرد. هرچند روش‌هاي پيش‌گفته، هركدام در جاي خود قابل استفاده هستند، اما هيچ‌گاه نمي‌توانند جايگزين تحليل پويايي (ديناميكي) براي سدها شوند. بررسي عوامل و مولفه‌هاي موثر در تحليل پويايي سدها يكي از زمينه‌هاي پژوهشي است كه كار بر روي اين زمينه مي‌تواند پژوهشگران و طراحان را در انتخاب مصالح مناسب و شرايط الگودهي دقيق‌تر ياري دهد. در اين پژوهش به بررسي شرايط ساختگاهي (اثر وجود پي) بر رفتار پويايي سدهاي خاكي پرداخته شده و از روش پي بدون جرم با شرط مرزي نزديك و ساده به‌ عنوان متداول‌ترين روش‌هاي مورد استفاده در زمينه الگوسازي پي استفاده شده است. اثر طيف‌هاي زلزله مصنوعي با بسامدهاي مختلف و دامنه ثابت در بررسي اثر پي، لحاظ شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه تغيير سختي پي تاثير قابل توجهي در پاسخ سازه سد (تغيير مكان و دوره نوسان) دارد كه اثر پي بايد در رفتار سدهاي خاكي لحاظ گردد.

Stability and safety analysis of dams is a subject which has been studied in recent years by several researchers. Researchers have used various methods and models for studying the stability of the dam. Several methods are proposed for the analysis of earth dams under earthquakes. Some of these methods are viscoelastic method and semi static method. Each of these methods can be used as an appropriate method, but it can never be substitute of dam’s dynamical analysis. This study examines the effect of foundation on the dynamical behavior of earth dams. In this study, the foundation has been modeled by massless technique with simple near boundary conditions which has been used commonly in modeling of dam foundation. The effects of artificial earthquake spectrum with different range of frequencies are considered. The results show that the changes of foundation stiffness significantly affect the structural response of dam foundation and the foundation must be considered in analysis of earth dam.