بررسی اندرکنش سدهای بتنی و فونداسیون با درنظر گرفتن اثر جرم

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه گیلان

2 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

در سراسر جهان، سدها از جمله سازه‌های مهندسی مهم و کاربردی محسوب می‌شوند و به همین دلیل روند تحلیل، طراحی و مدل‌سازی چنین سازه‌هایی توجه و دقت بالایی را می‌طلبد. در این راستا، به‌منظور مدل‌سازی سدها همواره سعی بر ارائه‌ی روش‌هایی بوده است که تا حد امکان به شرایط حقیقی سیستم‌های سد ـ مخزن ـ فونداسیون نزدیک باشند. چنین روش‌هایی با وجود دقتی قابل‌قبول، روندی پیچیده و زمان‌بر دارند و به همین دلیل روش‌های ساده‌یی چون فونداسیون‌های بدون جرم همچنان توسط پژوهشگران بسیاری استفاده می‌شود. در نوشتار
حاضر، با ارائه و بررسی دو روش شرط مرزی برای انتهای دور فونداسیون (شرایط مرزی لایزمر) و به‌کارگیری المان‌های نیمه بی‌نهایت، به مدل‌سازی فونداسیون به‌صورت جرم‌دار در سیستم‌های سد ـ مخزن -فونداسیون پرداخته شده است. چنین روش‌هایی از یک سو، پاسخ‌های سیستم را با تقریب خوبی نزدیک به خروجی روش‌های با دقت بیشتر نتیجه می‌دهند و از سوی دیگر، به دلیل داشتن زمان تحلیل به مراتب کمتر، به لحاظ هزینه‌ی محاسباتی نیز مقرون به صرفه خواهند بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Investigation Of Dam Foundation Interaction Considering The Effect Of Foundation Mass

نویسندگان [English]

  • H. Nikravesh Sendi 1
  • Morteza Sohrabi Gilani 2
1 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y o‌f G‌u‌i‌l‌a‌n
2 Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

Dams as one of the most important and massive engineering structures demand more attention due to their complex analysis. The enormous dimension of the dam and its interaction with the foundation and reservoir domain make it difficult to fully consider all analytical aspects. In order to study the whole system, researchers usually try to develop simplifying methods to consider the real conditions of dam-reservoir-foundation systems. The obtained results in recent years have indicated that the proposed methods are complicated and time consuming. Considering these limitations, design codes usually propose some simple assumptions for analysis, especially for the initial study phases. However, the implication of these primary methods may lead to overestimated responses that are usually conservative. The massless foundation is one of the most important simplifying assumptions in the analysis process of the dam-reservoir-foundation system, which has been considered broadly by dam designers based on its simple application. However, the obtained results during recent years have indicated that the massed foundation assumption has profound effects on structure dynamic responses and should be considered in the analyses. In this study, the far-end boundary condition of foundation (Lysmer Boundary Condition) and semi-infinite element for the foundation have been investigated for the analysis of the dam-reservoir-foundation system. In the proposed method, although the mass of foundation has been considered, the seismic load would be imposed on dam body of concrete gravity dam. The analyses have been carried out under different time histories including broadband of Peak Ground Acceleration (PGA). The dam responses due to massless foundation assumption have been investigated for comparison. The comparison of the obtained results and those of the traditional method clearly indicates the capability and efficiency of the proposed method. Furthermore, the far-end boundary condition of foundation and semi-infinite elements considerably reduced the time and cost of the analysis; therefore, these could be practical approaches to preliminary analyses that might be useful for engineers and researchers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dam-reservoir-foundation system
  • Massed Foundation
  • Far-end boundary condition (Lysmer boundary condition)
  • Semi-infinite element