آنالیز توزیع فشار دینامیکی وارد بر بدنه سدهای وزنی با استفاده از روش هیبرید

با توجه به اهمیت و نقش سدها در تامین آب مورد نیاز شرب، کشاورزی و صنعت لازم است نسبت به طراحی ایمن بخصوص در برابر خطرات ناشی از تحریکات زمین اقدام نمود. نظر به لرزه خیز بودن کشورمان تحلیل دینامیکی چنین سازه هایی از اهمیت خاصی برخوردار است. پاسخ دینامیکی سدهای بتنی وزنی به تحریکات هارمونیک زمین از عوامل مختلفی از جمله اندرکش سد- مخزن و جذب امواج هیدرودینامیکی توسط رسوبات کف مخزن تاثیر می پذیرد. با توجه به غیر چرخشی و غیر قابل تراکم بودن سیال درون مخزن سد، معادله حاکم بر رفتار دینامیکی سیال، معادله هلمولتز خواهد بود. با پیشرفت روزافزون علوم کامپیوتری و همچنین به علت آنکه راه حل های تحلیلی محدود به شرایط ساده ای مانند محیط همگن و هندسه ساده است، روشهای عددی جایگزین روشهای تحلیلی شده اند. یکی از روشهای عددی که با توجه به ویژگیهای آن برای حل عددی معادله هلمولتز حاکم بر رفتار سیال درون مخزن بسیار مؤثر است، روش المانهای مرزی می باشد. در این تحقیق، برای مدلسازی سیال درون مخزن از روش المان های مرزی در جهت مدلسازی مرزهای محیط سیال و برای مدلسازی سازه سد وزنی از روش المان های محدود استفاده شده است. به منظور لحاظ کردن اثر انعطاف پذیری سازه جهت تحلیل اندرکنش آب و سازه، نتایح آنالیز المان مرزی با المان محدود ترکیب می گردد. روش وسترگارد در محاسبه نیروهای دینامیکی آب بر سدها در خلال زلزله با نتایج الگوریتم هیبرید المانهای محدود و المانهای مرزی مقایسه گردیده است. در راستای تحلیل های صورت گرفته، توزیع فشار وارد بر سطوح شیبدار مورد توجه قرار گرفته است. از تحقیق حاضر می توان به کارایی روش المان های مرزی در گسسته سازی قلمرو سیال خصوصا مرز اندرکنش و کاهش حجم محاسبات عددی در مقایسه با روش المان محدود در شرایط مشابه اشاره کرد

Keywords:

اندرکنش آب و سازه , المان های محدود , المان های مرزی , فشار دینامیکی. سدهای وزنی