ارزیابی پایداری سد تحت شرایط مختلف دمایی، مطالعه موردی: سد مخزنی کرج

تغییرات درجه حرارت در سدهای بتنی، تاثیر مستقیمی بر خواص ترموالاستیسیته بتن دارد. این تغییرات، تنش و کرنش های ناشی از آن بایستی ارزیابی شدند تا به عنوان بارگذاری اولیه در آنالیز پایداری سد به کار روند. در این پژوهش، برای تعیین پاسخ حرارتی سد بتنی تحت تاثر تغییرات دما، تابش های خورشیدی و آب پشت مخزن سد، از مدل المان محدود سه بعدی آباکوس استفاده شد. برای المان بندی سازه از المان بلوکی چهار وجهی بیست گرهی با شش درجه آزادی که قابلیت تحلیل تنش و تغییر مکان را دارد، استفاده شد. نتایج پارامترهای به دست آمده از تحلیل سه بعدی، همانند جابجایی تاج سد، عمق مناطق ترک خورده و بررسی اثر تغییرات درجه حرارت، نشان دهنده توانایی بالای این روش برای ارزیابی پایداری سد است. تحلیل ها نشان می دهد که حداکثر درجه حرارت و گرادیان دمایی در ناحیه کم عمقی از سطح پایین دست رخ می دهد. همچنین اختلاف درجه حرارت بین نقاط مختلف سطح پایین دست با نقاط هم تراز اطراف به دلیل آثار تابش های خورشیدی قابل توجه است، لذا بی توجه به بهره برداری از مخزن سد، می تواند منجر به بروز ناپایداری و ایجاد ترک در کل بدنه سد شود. بررسی نتایج نشان می دهد مدل پیشنهادی، از دقت مناسبی در پیش بینی رفتار حرارتی سد تحت کنش های محیطی برخوردار است.

Keywords:

پایداری , جابجایی سد , بارحرارتی , تغییرات حرارتی , المان محدود , سد بتنی قوسی