تاثیر فرکانس موج رایلی در رفتار دینامیکی شمع پایه پل تحت اثر توام بار هارمونیک

سدهای بتنی، سازه های حجیمی هستند که از بتن غیر مسلح ساخته می شوند. موثرترین عیب این سازه ها ترک خوردگی است. در این تحقیق از نرم افزار المان محدود آباکوس، برای مدل سازی و تحلیل ایجاد و رشد ترک استفاده شده است. هدف این تحقیق را می توان به صورت معرفی روش محاسباتی جدیدی برای اطمینان از دوام و پایداری سدهای بتنی وزنی در مقابل بارهای اعمالی، تحلیل وگسترش ترک به روش مکانیک شکست در نقاطی که بیشترین تنش کششی ایجاد می شود، را دانست. متغیرهای تحقیق در این مقاله نیز شامل زمان، تغییرات دمای بتن، تغییر شکل های انتقالی، شکست ترک، تحلیل نحوه گسترش ترک، طول ترک، عرض ترک و عوامل جوی هستند. نوع روش تحقیق در این مقاله هم بر مبنای تحلیل اجزاء محدود با استفاده از مدل پخش ترک و براساس مفاهیم مکانیک شکست، تحت اثر اعمال بارهای استاتیکی و دینامیکی در محیط نرم افزاری اجزای محدود آباکوس انجام شد. تحلیل استاتیکی و دینامیکی تحت اثر بارگذاری چرخه ای حرارتی انجام شدند و بارها به ترتیبی که بر سد اعمال گردیدند، بر مدل اعمال شدند. معیارهای مکانیک شکست بر اساس ضریب شدت تنش و مقدار تنش پیرامونی حداکثر برای ترک های موجود در نقاط مختلف بدنه و فنداسیون سد محاسبه شده و به کمک آن ها پایداری ترک های اولیه، جهت انحراف و نحوه گسترش آن ها محاسبه گردیدند. سپس تحلیل استاتیکی و دینامیکی تحت اثر بارگذاری چرخه ای حرارتی انجام گردید و بارها به ترتیبی که بر سد اعمال شدند، بر مدل نیز اعمال گردیدند. نتایج حاصله پس از اعمال چند چرخه بارگذاری حرارتی نشان شده و با افزایش چرخه های بارگذاری، اختلاف نتایج بررسی گردیدند و به صورت نمودار و جداول ارائه شدند. نتایج تحقیق نشان داد که میزان جابجایی حداکثر حاصل از تجزیه و تحلیل مدل المان محدود سازه سد تحت گرادیان حرارتی، در حدود یک میلی متر و میزان تنش حداکثر حاصل از مدل المان محدود سازه سد تحت گرادیان حرارتی، هم در حدود ۸۰۰.۰۰۰ نیوتن است. هم چنین به دست آمد که رشد ترک به صورت عمودی به سمت تاج سد در حال گسترش بوده و ترک ایجاد شده در سد احتمال ایجاد ترک های ریز در قسمت های مختلف سد از جمله در پشت محل ایجاد ترک اصلی، را بالا برد.

کلیدواژه ها:

سدهای بتنی ، سازه های حجیم ، ترک ، المان محدود ، علل