ارزیابی کاهش ایمنی سازهای ناشی از نفوذ آب مخزن به درون سطح ترک سازهای یک سد بزرگ بتنی قوسی

آسیب در سدهای قوسی که از سازه های بسیار مهم و حیاتی هر جامعهای محسوب میشوند، به دلیل خسارتهای فاجعهآمیز ناشی از خرابی احتمالیشان باید همواره ازنظر عملکردی ارزیابی شوند و سطح ایمنی آنها برای ادامه حیات سد بررسی و مشخص شود. در این میان اگر آسیبی مشخص همچون ترکخوردگی در این سازه ها وجود داشته باشد، این ارزیابیها برای مشخص شدن سطح ایمنی فعلی و پیشبینی از مقاومت رزرو سازه در برابر بارگذاریهای مختلف ازجمله زلزله ضرورت مییابد که مورد مشابه آن در کشور موجود است. سد ماروپوینت به عنوان مطالعه موردی برای دستیابی به شناخت لازم در مورد تاثیر ترکخوردگی بر عملکرد سد و مشخص شدن سطح ایمنی آن انتخاب شد و هندسهای مشخص از ترک در بدنه سد ایجاد شد. مدلسازی سهبعدی سد همراه با پی برای چند دسته ترک مختلف با هندسه مشخص و مشخصات مکانیکی مختلف ساخته شد و برای مدلسازی ترک نیز از درز فشاری-برشی استفاده شد. بارگذاریهای اعمالشده نیز بارهای سرویس)وزن و فشار آب(و همچنین بار غیرعادی نفوذ آب در ترک هستند. در دسته اول تحلیلها مشخصات مصالح خطی فرض شدند و با مشاهده تنشهای کششی بزرگ، برای موارد منتخب از مصالح غیرخطی بتن با بهکارگیری مدل آسیب پلاستیک استفاده شد و مصالح پی خطی باقی ماند. ضرایب اطمینان برشی و فشاری برای سطوح درزهای انقباض و صفحه ترک محاسبه شدند و برای ضرایب اطمینان سطوح بدنه سد از معیار گسیختگی متناسب با بتن استفادهشده است. همچنین برای ساخت مدلهای سهبعدی سد، مراحل ساخت سد و درزهای انقباض بین طره ها مدل شده است. نتایج بهدستآمده نشانگر این هستند که برای ترک با عمق نفوذ نصف در ضخامت پوسته، برای هردو حالت نفوذ و عدم نفوذ آب در ترک، ضرایب اطمینان افت محسوسی نداشتند و نگرانی از بابت عملکرد و ایمنی متوجه سد نیست. اما با افزایش عمق نفوذ بهکل ضخامت سد، برای بارهای سرویس بدون نفوذ آب در ترک، با کاهش زاویهی اصطکاک سطح ترکخورده، ضرایب اطمینان افت محسوسی دارند و در صورت افزودن نفوذ آب داخل ترکها، این بارگذاری بهعنوان عاملی تشدیدکننده عملنموده و خرابیهای پای طرهی ترکخورده را افزایش میدهد. همچنین اثر خرابیهای مذکور روی پی، خبر از افتایمنی برشی در محل اتصال سد به طره ی ترکخورده میدهد.