پژوهش های مهندسی آب ایران

پژوهش های مهندسی آب ایران

تحلیل عددی مقطع بهینه با شکل‌های متفاوت در سد بتن غلتکی با مقایسه تنش و کرنش با استفاده از نرم‌افزار آباکوس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و محیط‌زیست، دانشگاه پلی تکنیک امیرکبیر، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی عمران ، دانشکده عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
4 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
چکیده
امروزه سدهای بتن غلتکی به علت سهولت و سرعت اجرایی بالا و همچنین هزینه‌های کم‌تر نسبت به سدهای بتنی مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این پژوهش عملکرد مکانیکی با شکل‌های متفاوت از سدهای بتنی غلتکی توسط نرم‌افزار آباکوس و با استفاده از روش عددی اجزای محدود مورد مدلسازی و ارزیابی قرار گرفت. پس از اعتبارسنجی مدل عددی مذکور، نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها و ارزیابی شکل‌های هندسی نشان داد، بیشینه تنش در سدها مرتبط با نشیمنگاه آ‌‌‌ن‌ها است و جهت تقویت این قسمت، تمهیدات ویژه‌ای از جمله استفاده از لایه محافظ و شیب‌های بلند مورد نیاز است. اهمیت پایداری و تحلیل پاسخ تنش و کرنش در برابر بارگذاری‌های مختلف در طراحی مقاطع بهینه سدهای بتنی غلتکی دوچندان می‌شود، زیرا شکل هندسی مقطع سد می‌تواند نقش مؤثری در کاهش تمرکز تنش و افزایش ایمنی سازه ایفا کند. بر این اساس هفت طرح یا شکل هندسی با هدف حجم کم‌تر مدل شدند که طرح هندسی d یا 4 با پشت‌بند مورب، با دارا بودن ستون‌هایی با دیواره‌های جانبی بدون شیب به علت بیشینه تنش نه چندان زیاد و 30 درصد کاهش حجم بتن گزینه ایده‌آلی در جهت بهینه‌سازی طراحی سدهای بتن غلتکی می‌باشد. این طرح علاوه بر معیار سازه‌ای و عملکردی، موجب افزایش جذابیت بصری و تنوع معماری سد می‌شود که باعث افزایش رونق گردشگری می‌گردد. در این طرح با کاهش بتن مصرفی، مقاومت لازم سد نیز تأمین شده است. با کاهش سی درصدی بتن مصرفی در سد می‌توان هزینه‌ها را بدون کاهش مقاومت سد کاهش داد.
کلیدواژه‌ها