تحلیل عددی فشار هیدرودینامیکی ناشی ازعملکرد لرزه ای اندر کنش دینامیکی غیرخطی مخزن وسد ذوزنقه ای CSG

پارامترهای مختلفی در رفتار دینامیکی سازه سد و سیال مخزن تحت عملکرد کوپله تأثیر گذارندکه منجر به وارد شدن فشار هیدرودینامیکی ناشی از موج حاصل از حرکت ارتعاشی سد حین زلزله می باشد. برآورد دقیق نیروهای دینامیکی که لازمه طراحی و ارزیابی مناسب سدها و از اهمیت ویژه ای برخورداراست. در این راستا بررسی عددی رفتار لرزه ای سد ذوزنقه ای و استخراج فشار دینامیکی ناشی از عملکرد کوپله روش اجزای محدود و حجم محدود مبنی بر مدلسازی حقیقی میدان جریان مخزن، از اهداف این تحقیق بوده است. به منظور نیل به هدف با گسترش رویکرد جدید از تحلیل رفتار لرزه ای سد و بکارگیری نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی که معادلات حاکم بر جریان سیال شامل معادلات پیوستگی و حرکت ناویر استوکس توسط گسسته سازی غیر صریح روش حجم محدود شبیه سازی گردیده است.از اینرو پارامترهای هیدرولیکی، رفتار دینامیکی ناشی از عملکرد پاسخ نیروهای هیدرودینامیکی مخزن است، بررسی گردیده است. شرایط مرزی مناسب در بالادست، سطح مشترک بین اجزا سد، پاسخ فرکانسی، انعطاف پذیری بدنه سد و تراکم پذیری آب به عنوان عوامل موثر بر مدلسازی عددی در نظر گرفته شده و رویکردهای عددی (حجم محدود سیالات اولری و اجزاء محدود جامدات الاستیک) با رویکردهای تحلیلی مطابقت قابل قبولی دارد. پاسخ واقعی سد و فشار دینامیکی را می توان با بکار گیری شرایطی مرزی منطبق بر ماهیت واقعی حاکم، از شبیه سازی عددی بصورت مستقیم استخراج کرد. نتایج حاکی از این است که تراکم پذیری سیال بر پاسخ دینامیک سیستم تأثیر گذار است به طوری که تراکم پذیری باعث افزایش فشار وارده بر سد شده است .همچنین مقدار فشار هیدرودینامیکی تابعی ازهندسه وشکل مخزن می باشد و بزرگی و اهمیت آن می تواند بستگی به موقعیت و شکل و هندسه مخزن و سد تغییر می کند، بطوری که توزیع فشار هیدرودینامیکی پشت سد با ایجاد شیب در بالادست بدنه سد، میرایی سازه کاهش و با در نظر گرفتن شیب درکف مخزن افزایش می یابد. عملکرد و رفتار بدنه سدهای انعطاف پذیر ذوزنقه ای با مصالح CSG ناشی از تنشهای غیر خطی ناشی از زلزله ، بصورت الاستو پلاستیک بوده که میزان تغییر مکان ها افقی مخزن، با افزایش ارتفاع آب مخزن که ناشی از افزایش نیروی هیدرودینامیک بوده، افزایش یافته است. همچنین حداکثر تغییر مکان افقی بدنه سد در حوضه زمان در تاج سد بوده است و حداکثر تنشهای نرمال قائم تقریبأ دروسط تکیه گاه بدنه سد بوده است که تنش فشاری تکیه گاه، حاکی از عملکرد متقارن هندسه سد ذوزنقه ای است

کلیدواژه ها:

تحلیل در حوزه زمان ، تعامل ، پاسخ دینامیکی ، سیالات اولری ، فشارهیدرودینامیکی ، ناویر استوکس