بررسی عددی اثر عدم تزریق و ضخامت درز بر تنش های وارده در سد بتنی قوسی همراه با درزهای انقباضی

با توجه به نقش مهم و حیاتی سدها در صنعت و اقتصاد کشورها و فاجعه آمیز بودن شکست احتمالی آنها بررسی ایمنی این سازه های عظیم از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. لذا در تحقیق حاضر که موضوع آن بررسی اثر تزریق ناقص درزهای انقباض بر روی سدهای بتنی دو قوسی کارون 4 به عنوان مورد مطالعاتی بوده است. برای تحلیل عددی سد کارون 4 از نرم افزار المان محدود6.12 ABAQUS استفاده گردید.در این تحقیق سه مدل عددی مدلسازی و مورد تحلیل قرار گرفت بطوریکه در مدل خطی ، بدنه سد به صورت کاملا یکپارچه و همگن بوده است و در دو مدل غیرخطی ، درزهای انقباضی موجود در بدنه سد با دو نوع متفاوت و پرکاربرد درنظرگرفته شده است . نتایج نشان داد که عدم تزریق درز باعث افزایش قابل توجه تنش های حداکثر اصلی در بالادست سد شده است به طوریکه قسمت اعظمی از بالادست سد که در ابتدا به فشار کار می کرد به کشش افتاده است. تنش های کششی در تکیه گاه بالادست و تاج پایین دست سد نیز افزایش یافته است. از طرفی میزان تنش های فشاری عمودی بین سطوح تماس در صورت عدم تزریق درز به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است که این تنش ها در مجاورت تراز قطع تزریق تقریبا به دو برابر اولیه افزایش پیدا کرده است بطوریکه تنش ها در بین بلوکهای صفر و یک که حداکثر آن در تزریق کامل برابر با 13/5 مگاپاسگال می باشد با عدم تزریق به 3/11 مگاپاسگال در این نقطه افزایش پیدا کرده است . نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت درز و در صورت عدم تزریق درز بر مقادیر تنش های حداکثر اصلی، تنش-های حداقل اصلی، جابجایی های سد و نیروی فشاری عمودی بین سطوح تماس به مقدار قابل توجهی افزوده می شود. همچنین مدل کردن درزها در تحلیل غیرخطی باعث افزایش جابجایی هایی سد به میزان 6 میلی متر در مدل درز بدون کلید برشی و به میزان 3 میلی-متر در مدل درز با کلید برشی نسبت به تحلیل خطی شده است. بطور کلی می توان بیان کرد که عدم تزریق درز در سطوح فوقانی سد، در صورتی که ارتفاع تزریقات ناقص و همچنین ضخامت سطوح درز کم باشد ایمنی سد تحت بارهای استاتیکی زیاد تحت تاثیر قرار نمیگیرد ولی زمانی که ارتفاع این تزریقات ناقص و همچنین میزان فاصله بلوکهای مجاور افزایش یابد ممکن است ایمنی سد در برابر بارهای استاتیکی به خطر بیافتد. بنابراین لازم است، در تزریق درزهای انقباضی سدهای بتنی قوسی دقت کافی به عمل آید.