تحلیل عددی رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی تحت بار انفجاری داخل مخزن

بررسیها و تحقیقات در مورد رخداد انفجار در داخل مخزن سدها و تاثیر آن بر رفتار دینامیکی چنین سازههایی، با شروع جنگ جهانی دوم و پیدایش نیازهای اساسی برای تحقیق در این حوزه، ضرورت تحقیق در زمینه پدافند غیر عامل را گسترش داد. در مقاله حاضر پدیده انفجار داخل مخزن سد بتنی وزنی با استفاده از نرمافزار اجزای محدود Abaqus بررسی گردید. در این بررسی دو مدل متفاوت از نظر هندسه و مشخصات مصالح برای سازه سد بتنی وزنی مد نظر قرار گرفته است، به طوری که مدل اول با لحاظ رفتار خطی مصالح و مدل دوم با لحاظ رفتار خطی و غیر خطی مصالح بتنی بدنه سد میباشد. ابتدا صحت مدلسازی سیستم سد- مخزن در مقایسه با تحقیقات تحلیلی صورت گرفته بررسی گردید، نتایج به دست آمده حاکی از انطباق کامل نتایج میباشند. سپس تحلیل سیستم سد- مخزن- فونداسیون طی سناریوهای مختلف در نرمافزار با تحلیل دینامیکی صریح انجام گردید. نتایج نشان دادند که جابجاییهای نقاط مختلف از بدنه سد در جهت افقی بیشتر از حالت قایم میباشد و در نظر گرفتن رفتار غیر خطی جابجاییها را افزایش میدهد. علاوه بر آن مقایسه تغییر موقعیت ارتفاعی بار انفجاری نشان داد که قرار گرفتن بار انفجاری در قسمت میانه از مخزن، میزان شتاببیشتری ایجاد میکند. توزیع موج تنش در بدنه سد با شروع انفجار از مقابل محل قرارگیری بار انفجاری در بدنه سد آغاز میشود که این تنشها در پوسته بیرونی وجه پاییندست سد بیشتر از وجه بالادست و نزدیک نقطه انفجار میباشد. همچنین در نظر گرفتن رفتار غیر خطی در مقایسه با رفتار خطی تغییر محسوسی را در توزیع تنش سبب نمیشود.

کلیدواژه ها:

بار انفجاری داخل مخزن ، سد بتنی وزنی ، اندرکنش سازه- سیال ، اجزای محدود ، جابجایی ، تنش