تحلیل عددی مقطع بهینه با شکل های متفاوت در سد بتن غلتکی با مقایسه تنش و کرنش با استفاده از نرم افزار آباکوس

امروزه سدهای بتن غلتکی به علت سهولت و سرعت اجرایی بالا و همچنین هزینه های کم تر نسبت به سدهای بتنی مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش عملکرد مکانیکی با شکل های متفاوت از سدهای بتنی غلتکی توسط نرم افزار آباکوس و با استفاده از روش عددی اجزای محدود مورد مدلسازی و ارزیابی قرار گرفت. پس از اعتبارسنجی مدل عددی مذکور، نتایج حاصل از شبیه سازی ها و ارزیابی شکل های هندسی نشان داد، بیشینه تنش در سدها مرتبط با نشیمنگاه آ ن ها است و جهت تقویت این قسمت، تمهیدات ویژه ای از جمله استفاده از لایه محافظ و شیب های بلند مورد نیاز است. اهمیت پایداری و تحلیل پاسخ تنش و کرنش در برابر بارگذاری های مختلف در طراحی مقاطع بهینه سدهای بتنی غلتکی دوچندان می شود، زیرا شکل هندسی مقطع سد می تواند نقش موثری در کاهش تمرکز تنش و افزایش ایمنی سازه ایفا کند. بر این اساس هفت طرح یا شکل هندسی با هدف حجم کم تر مدل شدند که طرح هندسی d یا ۴ با پشت بند مورب، با دارا بودن ستون هایی با دیواره های جانبی بدون شیب به علت بیشینه تنش نه چندان زیاد و ۳۰ درصد کاهش حجم بتن گزینه ایده آلی در جهت بهینه سازی طراحی سدهای بتن غلتکی می باشد. این طرح علاوه بر معیار سازه ای و عملکردی، موجب افزایش جذابیت بصری و تنوع معماری سد می شود که باعث افزایش رونق گردشگری می گردد. در این طرح با کاهش بتن مصرفی، مقاومت لازم سد نیز تامین شده است. با کاهش سی درصدی بتن مصرفی در سد می توان هزینه ها را بدون کاهش مقاومت سد کاهش داد.

کلیدواژه ها:

سد بتن غلتکی ، اجزای محدود ، سد وزنی ، آباکوس