فهرست مطالب

  • پیاپی 20 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مجید پاسبانی خیاوی*، محمد جلالی صفحات 1-9

    در این تحقیق، به بررسی تاثیر رفتار غیرخطی بتن در نمایش لرزه ای سد بتن غلتکی پرداخته می شود. مدل غیرخطی مصالح، به دلیل استفاده از تمام ظرفیت سازه، رفتار نزدیک به واقعیت را از خود نشان داده و مناسب ترین روش برای طراحی محسوب می شود. لذا در این مقاله، با معرفی مدل مناسب برای بیان رفتار غیرخطی بتن غلتکی، برای مدل سازی و تحلیل از نرم افزار انسیس که مبتنی بر روش اجزای محدود می باشد، استفاده شده و اندرکنش بین مخزن، سد و فونداسیون در مدل لحاظ شده است. با توجه به رفتار سد بتنی غلتکی، مدل سازی به صورت دوبعدی انجام شده و تحلیل دینامیکی با استفاده از روش تاریخچه زمانی با اعمال شتابنگاشت زلزله نورث ریج در حالت خطی و غیرخطی انجام شده است. برای بررسی دقیق تاثیر رفتار غیرخطی بتن پاسخ فشار هیدرودینامیکی در کف مخزن، تغییر مکان تاج سد، تنش اصلی اول و تنش اصلی سوم به عنوان پاسخ های بحرانی انتخاب شده اند. برای ارزیابی تاثیر رفتار غیرخطی روی پاسخ های خروجی، نتایج در دو حالت خطی و غیرخطی به صورت تاریخچه زمانی بررسی شده و اختلاف بین پاسخ ها مشخص شده است.

    کلیدواژگان: سد بتن غلتکی، رفتار غیرخطی، روش اجزای محدود، اندرکنش
  • فرهود کلاته*، میثم صابری صفحات 10-20

    در پژوهش حاضر به بررسی تاثیرخصوصیات مکانیکی لایه‏های سنگی واقع در فونداسیون سیستم سد - مخزن - فونداسیون بر پاسخ لرزه‏ای سازه سد، با لحاظ اثرات اندرکنشی محیط های درگیر پرداخته شده است. از آنجایی که سد بتنی وزنی سازه‏ای با ابعاد قابل ملاحظه در مقایسه با محدوده محیط خاکی یا سنگی زیرین می باشد لذا اندرکنش و تاثیر متقابل مصالح فونداسیون بر رفتار دینامیکی سد وزنی از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است. به عنوان مطالعه موردی، سد شفارود واقع در شمال کشور ایران با نرم افزار آباکوس بصورت دوبعدی مدل گردیده، تحلیل دینامیکی به روش ضمنی با اعمال مولفه های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین لرزه ال‏سنترو صورت گرفته است. تحلیل برای چهار نسبت مختلف مدول ارتجاعی فونداسیون به مدول ارتجاعی بتن بدنه سد انجام شده است. نتایج حاصل حاکی از تاثیر قابل توجه مشخصات مصالح فونداسیون بر تغییرمکان و توزیع تنش در بدنه سد وزنی می باشند، که اهمیت بررسی های دقیق جهت شناسایی مشخصات ساختگاه قبل از احداث سد را مشخص  می سازد.

    کلیدواژگان: سد وزنی، تحلیل دینامیکی، اندرکنش سد-مخزن، اندرکنش سد-فونداسیون
  • سعید غفارپور جهرمی*، فاطمه بداغی صفحات 21-30

    تا کنون روش های مختلفی به منظور تحلیل پایداری شیروانی های خاکی و سنگی ارائه شده است که هریک دارای محدودیت هایی بخصوص در محیط های ناهمگن می باشند. در این تحقیق به منظور تحلیل شیب های خاکی و سنگی غیرهمگن که داری ناپیوستگی، درزه و مصالح متفاوت می باشند از روش عددی مانیفولد با تحلیل تنش های موجود استفاده شده که محدودیت ها روش های سنتی در محیط های ناهمگن را ندارد. همچنین به منظور تخمین سطح لغزش بحرانی و ضریب اطمینان پایداری از تئوری گراف با الگوریتم بلمن-فورد استفاده می شود. به منظور بررسی عملکرد این روش، مطالعه موردی با تحلیل پایداری شیروانی سنگی مجاور نیروگاه برقی سیمره مورد ارزیابی قرار گرفت و با نتایج تحلیل عددی به روش اجزای محدود مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مقایسه نشان داد که این روش دارای دقت لازم و کافی می باشد بطوریکه استفاده از این روش می تواند برای محیط های ناهمگن بسیار سودمند بوده و حجم عملیات مدلسازی و زمان تحلیل را کاهش دهد.

    کلیدواژگان: تحلیل پایداری، شیروانی، محیط ناهمگن، تئوری گراف
  • رامین یوسفی*، محمدرضا محمودیان صفحات 31-37

    در این کار تحقیقی که بر گرفته از یک طرح از طرف سد شهید عباسپور واقع در استان خوزستان می باشد، از فناوری نانو برای ارتقاء رنگ اپوکسی مورد استفاده در رنگ آمیزی لولهای سد استفاده شد. نانو ذرات اکسید تیتانیم آلاییده شده با قلع و سپس عامل دار شده با پلی پایرول به شکل فیزیکی به رنگ مورد استفاده در سد با درصدهای مختلف وزنی از 1/0 تا 1 درصد وزنی اضافه شد و مشاهده شد که اگر به میزان 5/0% وزنی از نانو ذرات در رنگ استفاده شود، مقاومت رنگ در مقابل خوردگی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. برای انجام آزمایش های انجام شده از تمامی مواد بکار رفته در سد از جمله لوله، رنگ و آب عبوری از لوله ها و نفوذی از دیواره های سد استفاده شد. برای انجام تست خوردگی از یک روش الکتروشیمیایی استفاده شد که یکی از الکترودهای آن تکه های لوله های بکار رفته در سد بود که توسط رنگ معمولی و رنگ ارتقاء یافته با نانوذرات رنگ آمیزی شده بودند. در ضمن برای الکترولیت بکار رفته در سل طراحی شده نیز نمونه های مختلف آب که از نقاط مختلف سد برداشته شده بود، استفاده شد.

    کلیدواژگان: نانوفناوری، خوردگی
  • محسن ایثاری*، عبداله سهرابی بیدار، سید امیر علوی، حامد محجوب صفحات 38-47

    برای انجام  تحلیل های دینامیکی روی سازه هیدرولیکی نیاز است تا شتاب نگاشتهایی مناسب و سازگار با شرایط ساختگاهی منطقه در اختیار طراح قرار گرفته باشد. چنین اطلاعاتی در طول یک زمین لرزه در ساختگاه یک سد به ندرت به ثبت رسیده و معمولا تعداد داده های ثبت شده نیز به کفایت انجام تحلیل غیر یکنواخت را نمی نماید. در این پژوهش سعی شده است که با استفاده از روش ارتعاش تصادفی چشمه نقطه ای شتاب نگاشتهای مصنوعی سازگار با منطقه با ترکیب اثرات بزرگنمایی تجربی ساختگاه سد تولید و علاوه برآن، اثرات پارامترهای تاثیرگذاری مانند فاصله از چشمه و فرکانس گوشه در این شتاب نگاشتها بررسی شود. نشان داده شد، افزایش فرکانس گوشه، موجب پیچیده تر شدن الگوی شتاب شبیه سازی شده و همچنین موجب افزایش مقدار ماکسیمم شتاب شده است. همچنین مشاهده شد که، افزایش فاصله موجب کاهش اثرات بزرگنمایی روی شبیه سازی شتاب نگاشت در ساختگاه شده است. با افزایش فاصله به بیشتر از 100 کیلومتر، مقدار ماکسیمم شتاب در دو حالت با اعمال اثرات بزرگنمایی و بدون اعمال آن به هم نزدیک شده است و می توان از اثرات بزرگنمایی صرفنظر کرد. ولی در فواصل نزدیکتر ترکیب اثر بزرگنمایی ساختگاه با پارامترهای فاصله و مسیر تاثیر چشمگیری بر شتابنگاشتها خواهد داشت.

    کلیدواژگان: ارتعاش تصادفی، اثرات ساختگاهی، بزرگنمایی، شتاب های مصنوعی، شبیه سازی شتاب
  • محمدعلی ستوده، محسن قائمیان*، عبدالرضا سروقدمقدم صفحات 48-61

    درحال حاضر رویکرد مهندسی زلزله مبتنی برعملکرد کامل ترین روش برای ارزیابی ایمنی لرزه ای سازه ها است. چالش اصلی فرا روی توسعه این روش در سدهای وزنی بتنی، تعریف کیفی و کمی سطوح عملکرد سازه می باشد. هدف اصلی این مقاله تخمین الگوهای خرابی و سناریوهای گسیختگی سد جهت ایجاد بستر لازم برای تعیین سطوح عملکرد لرزه ای آن می باشد. ازاینرو با انتخاب سد وزنی پاین فلت به عنوان نمونه موردی، تحلیل دینامیکی فزاینده غیرخطی بر روی سیستم سد-مخزن-فونداسیون صلب، تحت رکوردهای حوزه نزدیک دارای اثرات پیشروندگی، انجام شده است. سپس براساس نتایج بدست آمده نواحی بحرانی در بدنه ی سد با روشی نوین شناسائی و مجموعه ای از مسیرهای محتمل نفوذ باند ترک در بدنه سد تعیین گردیده اند. اعتبار مسیرهای مذکور از طریق مقایسه با گزارشات منتشرشده در مراجع معتبر، بررسی و تائید گردیده است. در این تحقیق مشاهده گردید که تحت زلزله های حوزه نزدیک، خرابی سازه در قالب الگوهای مشخص و محدودی رخ می دهد. همچنین تشکیل ترک کامل در بدنه ی سد فقط در چهار مسیر مشخص ممکن می باشد که این رخداد به معنای گسیختگی نهائی سازه نیست. از این رو در این تحقیق علاوه بر تخمین الگوهای خرابی، سه سناریو گسیختگی برای سدهای وزنی بتنی شناسائی و تعریف گردیده اند. نتایج نشان می دهند که محدود نمودن پاسخ تغییرمکان سد و یا تغییرمکان نسبی آن به یک مقدار حدی محافظه کارانه می تواند سطح ایمنی این ابرسازه ها را تا حد زیادی ارتقا دهد.

    کلیدواژگان: مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد، سطوح عملکرد لرزه ای، مسیر ترک، نواحی بحرانی
  • علیرضا سعیدی عزیزکندی*، محمدحسن بازیار، امیرحسین کلاهدوزان، حامد دشتارا صفحات 62-73

    از عوامل اثرگذار بر عملکرد بهینه شمع های شناور در بهبود پایداری شیروانی ها موقعیت قرارگیری آن ها می باشد. تاکنون مطالعات بسیاری برای بررسی این موضوع با استفاده از روش های مختلف تحلیل صورت گرفته است. به دلیل اهمیت این موضوع تحت شرایط لرزه ای، نیاز به مطالعات بیشتری در این حوزه بوده و لذا در این پژوهش، موقعیت قرارگیری شمع های شناور با استفاده از روش اجزای محدود، تحت شرایط لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی این موضوع از سه پارامتر آرچینگ، تغییرمکان تاج شیروانی و نیز ممان خمشی استفاده شده است. با استفاده از تعریف ضریب انتقال بار می توان آرچینگ را به صورت کمی درآورده و در تحلیل از این پدیده بهره برد. برای بررسی موقعیت بهینه شمع یک مطالعه عددی جامع وابسته، به صورت سه بعدی انجام شده است. در مدلسازی صورت گرفته با استفاده از کدنویسی تغییر مدول الاستیسیته در عمق با توجه به سربار نیز در نظر گرفته شده است. همچنین به منظور اطمینان از صحت روند مدلسازی، نتایج بدست آمده با یک پژوهش آزمایشگاهی مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که قرارگیری شمع در نیمه اول بخش فوقانی شیروانی (0.75 - 0.5 = XP/LH) بهینه ترین موقعیت از لحاظ کسب بیشترین پایداری می باشد.

    کلیدواژگان: شیروانی، شمع شناور، موقعیت شمع شناور، تحریک لرزه ای، مدلسازی عددی
|
  • Majid Pasbani Khiavi*, Mohammad Jalali Pages 1-9

    In this research, the effect of nonlinear behavior of concrete on seismic performance of roller compacted concrete (RCC) is discussed. Nonlinear behavior of material shows the behavior close to reality due to use of all structural capacity and it is considered the most appropriate method for design. So in this paper, by using the appropriate definition of nonlinear behavior of RCC, the Ansys software based of finite element method is used for modeling and analysis considering dam-reservoir-foundation interaction. Consider to behavior of roller concrete dam, two-dimensional model is selected and the dynamic analysis is carried out in time domain applying the Northridge earthquake components for linear and nonlinear cases. For evaluation of the effect of nonlinear behavior on the output results, the maximum hydrodynamic pressure, dam crest displacement, tensile stress in heel and compressive stress in the toe of dam are selected as critical responses. Finally, for accurate evaluation of the effect of nonlinear behavior on output responses, the results has been obtained as time history curves for both linear and nonlinear cases and the difference of responses has been determined.

    Keywords: RCC dam, nonlinear behavior, finite element method, interaction
  • Farhoud Kalateh*, Meisam Saberi Pages 10-20

    The present study investigate the effects of mechanical properties of the rock layers in the foundation of concrete gravity dam on the seismic response of gravity dam–reservoir –foundation systems. The mutual effects of different domains are considered in the present research. As a case study the biggest section of Shafarud dam in the north of Iran is modeled two dimensionally using ABAQUS software and its response to the may 1940 El–Centro California earthquake is considered.Four different ratio of elasticity modulus of foundation to the elasticity modulus of concrete of dam body are applied in the analysis obtained results show a significant effect of the foundation material properties on the crest displacement of dam and stress distribution in the dam bodywhich highlight the importance of detailed survey in order to identify the features of the site before construction.

    Keywords: Gravity Dam, Analysis Dynamic, Dam-Reservoir interaction, Dam-Foundation interaction
  • Saeed Ghaffarpour Jahromi*, Fatemeh Bodaghi Pages 21-30

    Limit equilibrium method, strength reduction method and Finite Difference Methods are the most prevalently used methods for soil and rock slope stability analysis. However, it can be mention that those have some limitations in practical application. In the Limit equilibrium method, the constitutive model cannot be considered and many assumptions are needed between slices of soil and rock. The strength reduction method requires iterative and continual calculations and does not give the slip surface directly. For slope stability analysis a new method based on the numerical Manifold method and Graph theory is this research developed that can directly calculate the potential critical slip surface and minimum safety factor according to the stress results of numerical simulation. This method is based on current stress state and can overcome the disadvantages mentioned above in those three traditional methods.

    Keywords: Soil, Rock slope, Stability Analysis, Numerical Manifold Method, Graph Theory, Heterogeneous Geometry
  • Ramin Yousefi*, Mohammad Reza Mahmoudian Pages 31-37

    In this work, a research carried out on a project by Shahid Abbaspour dam in Khuzestan province, was used to improve the epoxy paint used in staining the dam. Nanoparticles of titanium oxide contaminated with tin and then polymerized with polypyrrole were added to the paint used in the dam with various weight percentages of 0.1 to 1% by weight, and it was observed that if 0.5% of nanoparticles in paint is used, the epoxy fastness to corrosion increases significantly. In this field research, all materials used in the dam, including pipe, paint, and water from pipes and intrusive walls were used. An electrochemical method was used to conduct a corrosion test, one of the electrodes of which were pieces of tubes used in the dam, painted with normal epoxy and enhanced epoxy with nanoparticles. Meanwhile, for electrolyte used in tubes, various water samples taken from different points of the dam were used.

    Keywords: naotechnology, corrosion
  • Mohsen Isari*, Seyed Amir Alavi, Hamed Mahjoob, Abdolah Sohrabi bidar Pages 38-47

    Today to design large hydraulic structures like dams, application of dynamic analysis in time domain seems very interesting due to its benefits. For applying such analysis, appropriate earthquake records that are compatible to site conditions are necessary for designer. Such information is rarely recorded for a dam site during an earthquake and usually the amount of recorded data is not sufficient for a non-uniform analysis. In this study using … stochastic vibration method, artificial earthquake records compatible to site conditions are generated and effects of distance from source and corner frequency is investigated. It is shown that increasing in corner frequency, caused to complicating simulated acceleration pattern and also the magnitude of maximum acceleration is increased. It is shown that increasing in distance caused in decreasing amplification effects at site. With increasing distance over 100 kilometers the amount of maximum acceleration is approached to each other in two conditions (with and without amplification effects) so we can ignore the effects of amplification. But in closer distances the combination of site amplification effect and distance parameters and the path have significant effect on earthquake records.

    Keywords: stochastic vibration, site effects, amplification, artificial earthquake records, acceleration simulation
  • Mohammad Ali Sotoudeh, Mohesn Ghaemian*, Abdolreza Sarvghad Moghadam Pages 48-61

    Performance based earthquake engineering approach has been under evolution for seismic safety assessment of structures. Qualitative and quantitative definition of seismic performance levels is major challenge of concrete gravity dams. The main purpose of this article is damage patterns and failure scenarios prediction of structure while they prepare a suitable basement to determine dam seismic limit-states. Therefore nonlinear incremental dynamic analysis has been applied to dam-reservoir-rigid foundation system of Pine Flat gravity dam as a case study under the pulselike near-fault records. Then the critical zones of dam body have been recognized using a new way and a series of potential crack paths has been found. The mentioned above paths have been validated through comparing with authoritative published reports. We observed that the structure is damaged in certain patterns under near-fault records. Also formation of full crack in dam body is possible only in four paths before the possibility of total collapse. Hence three failure scenarios of concrete gravity dam have been defined in this research, in addition to damage patterns prediction. The results show that the safety level of concrete dam is increased substantially when the crest displacement response or drift ratio is limited to the conservative value.

    Keywords: Performance-based earthquake engineering, seismic limit-states, crack path, critical zones
  • Alireza Saeedi, Azizkandi*, Mohammad Hasan Baziar, Amirhossein Kolahdouzan, Hamed Dashtara Pages 62-73

    Location of floating piles is one of the main factors influencing on their optimal performance with respect to slope stability improvement. Many studies have been devoted to this concern using different analytical methods. Due to the importance of this issue in seismic conditions, still more studies are necessary and therefore, the location of floating piles has been investigated in this research using finite element method under seismic conditions. Three parameters including soil arching, crest settlement and pile bending moment has been considered in investigations. Using load transfer factor, soil arching can be suitably quantified and then utilized in numerical analyses. A comprehensive coupled numerical analysis has been carried out in order to examine the optimal location. With the purpose of considering soil's increasing elasticity modulus in depth, a FORTRAN code was developed. To obtain authentic results, modeling has been verified by comparing numerical results with an experimental research which was performed previously. The results showed that the optimal location which causes the highest stability level is the first middle of up-slope (XP/LH = 0.5 - 0.75).

    Keywords: Soil slopes, floating piles, seismic performance, and numerical simulation