بررسی قوس زدگی در سدهای سنگریزه ای یک دهه پس از پایان ساخت با نتایج تحلیل عددی و مونیتورینگ بدنه سد (مطالعه موردی سد شهید مدنی تبریز)

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 11، دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 37، بهار 1401، صفحه 59-74   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jfcei.2022.73934.1098

نویسندگان

رسول فرج نیا¹؛ رامین وفائی پورسرخابی^{* 1}؛ احمد زارعان²؛ روزبه دبیری¹

¹گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

²گروه عمران، واحد شبستر، دانشگاه آزاد اسلامی، شبستر، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر، رفتار مکانیکی سد سنگ‌ریزه‌ای شهید مدنی ده سال پس از تکمیل بدنۀ سد مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. تحلیل عددی سه‌بعدی براساس روش اجزای محدود برای بدنه و تکیه‌گاه سد در نرم‌افزار میداس انجام شد. داده‌های ثبت‌شده توسط ابزارهای واقع در کل بدنۀ سد با نتایج تحلیل عددی در محل ابزار مقایسه گردید. نشست، فشار آب منفذی، تنش عمودی کلی و کنترل پایداری بدنۀ سد، پارامترهایی بودند که برای ارزیابی رفتار سد در ده سال پس از پایان ساخت سد، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نشست‌ها، میزان فشار منفذی و تنش کلی به‌دست‌آمده از تحلیل عددی با داده‌های ثبت‌شده توسط ابزارها، منطبق بوده‌است. به‌طوری‌که در رفتار خطی بین داده‌های ابزار دقیق و تحلیل عددی در مورد نشست، فشار منفذی و تنش کل ضرایب همبستگی به‌ترتیب 67،84 و99 درصد به‌دست آمدند. پارامترهای فشار منفذی و تنش کل برای کنترل شکست هیدرولیکی هسته مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج ماکزییمم مقدار نشست حاصل از تحلیل‌های عددی و ابزار دقیق به‌ترتیب 1/79 و 1/90 متر، برای فشار منفذی450 و420 کیلوپاسکال، برای تنش کل 1440و1205 کیلوپاسکال به‌دست آمده‌است. با محاسبات صورت‌گرفته ماکزییمم نسبت ضریب قوس در سد شهید مدنی حاصل از قرائت ابزار دقیق و تحلیل عددی به‌ترتیب 0/77 و 0/91 بود که هر دو کمتر از عدد یک است، هم‌چنین حداکثر R_u حاصل از تحلیل عددی و ابزار دقیق نصب‌شده در هسته به‌ترتیب  0/35 و 0/47 می‌باشد که کمتر از مقدار پیش‌بینی‌شده در مرحلۀ طراحی 0/5 می‌باشند. بنابراین احتمال وقوع قوس‌زدگی هسته وجود ندارد، که نشان می‌دهد سد از نظر شکست هیدرولیکی در محدودۀ امن قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

سد سنگریزه ای؛ اجزای محدود؛ فشار منفذی؛ قوس زدگی؛ شکست هیدرولیکی

مراجع