بررسی عددی الگوی تغییرات تنش و فشار آب حفره ای در هسته نفوذناپذیر سد خاکی البرز در اثر بارگذاری لرزه ای

بررسی توزیع فشار آب حفره ای در هسته نفوذناپذیر سدهای خاکی، خصوصا در بارگذاری دینامیکی ناشی از وقوع زمین لرزه، در تحلیل پایداری و قابلیت بهره برداری آنها از اهمیت برخوردار می باشد. با توجه به تاثیر مسیر بارگذاری در تخمین پارامترهای رفتاری مصالح، جهت مطالعات عددی و آزمایشگاهی مرتبط با تحلیل پایداری سدهای خاکی، آگاهی از الگوی بارگذاری لرزه ای این ابنیه مورد نیاز است. این مطالعه به دنبال تعیین الگوی بارگذاری مصالح رسی هسته سدهای خاکی در حین زلزله می باشد. بدین منظور مطالعه عددی جامعی بر روی سد خاکی البرز در استان مازندران با استفاده از نسخه به روز نرم افزار پلکسیس 2017 صورت پذیرفت. جهت افزایش صحت محاسبات، مدل سازی صحیح موقعیت سنگ بستر و مرزهای جانبی، انتخاب مدل رفتاری مناسب در تحلیل، بررسی اثر مخزن سد بر نتایج تحلیل دینامیکی، انتخاب گام زمانی مناسب رکورد لرزه ای و تصحیحات مربوط به نگاشت های ورودی مدنظر قرار گرفتند. جهت به دست آوردن الگوی بارگذاری لرزه ای این سازه ژیوتکنیکی، تغییرات تنش با زمان در هسته سد (در قالب چهار پارامتر، تنش همه جانبه متوسط (P)، تنش تفاضلی (q)، نسبت فشار آب حفره ای اضافی به فشار همه جانبه کل (rup) و نسبت تنش همه جانبه متوسط به تنش تفاضلی (ƞ)) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تغییرات شتاب با ارتفاع در هسته سد، ارایه شتاب نگاشت در ترازهای مختلف هسته سد و محاسبات بار تناوبی یکنواخت معادل برای اعمال در آزمایشگاه از دیگر دستاوردهای این مطالعه می باشد. این مقاله حاوی نکات کاربردی متعددی برای مدل سازی هرچه بهتر سازه های ژیوتکنیکی از جمله سد خاکی و روند کار برای اعمال نتایج یک مطالعه عددی در آزمایشگاه می باشد. محاسبات جامع صورت گرفته می تواند الگویی کاربردی برای تحلیل دینامیکی دو بعدی سازه های ژیوتکنیکی باشد.