مدل سازی سازه ای سدهای قوسی به صورت تیر خمیده با مقطع متغیر بر روی بسترارتجاعی

در میان سد های بتنی، سد های قوسی از ظرافت و حساسیت ویژه ای برخوردار هستند و به تناسب، طراحی و محاسبه آنها نیز ویژگی های خاص خود رادارد. در طراحی و محاسبه سد های قوسی روش های متفاوتی وجود دارد. امروزه با بهبود امکانات سخت افزاری و نرم افزاری در علوم مهندسی،روش های دقیق تری برای آنالیز سد های قوسی و سدهای دوقوسی ارائه می شود. از جمله روشهای مقدماتی برای طراحی و تحلیل سدهای قوسی می توان به تئوری استوانه های جدار نازک و تئوری الاستیسیته اشاره نمود. همچنین روشهایی چون بار آزمون، تئوری پوسته ها واجزای محدود از جمله روش های دقیق جهت طراحی سدهای قوسی محسوب می شوند که جملگی مستلزم حجم سنگینی از محاسبات می باشند. در مقاله حاضر یک روش ساده و نوین برای آنالیز سد دو قوسی مد نظر می باشد. در ابتدا روشی جدید برای آنالیز تیرهای خمیده با مقطع متغیر معرفی می شود به گونه ای که با استفاده از اصول و خواص روش نرمی(نیرو) و ترکیب آن با اجزاء محدود روش جدیدی برای به دست آوردن توابع شکل و در نهایت المان جدیدی جهت آنالیز استاتیکی و دینامیکی تیرهای خمیده با مقطع متغیر ارائه می شوند که براساس فرکانس بار وارده به تیر تعیین می شوند. اساس روش نرمی این توابع شکل باعث افزایش کارائی این روش می شود به گونه ای که نتایج حاصل از این توابع در تحلیل استاتیکی برابر با مقادیر دقیق بوده و در تحلیل دینامیکی نتایج بسیار مناسبی را ارائه می کنند. در ادامه با استفاده از المان های جدید معرفی شده مدل جدیدی از سازه سد قوسی به صورت تیر خمیده با مقطع متغیر تعریف می شود که اثر قوس ها در آن به صورت بستر ارتجاعی پیوسته مدل سازی می شود. از مزایای این روش سهولت و سرعت مناسب در آنالیز سد دو قوسی می باشد به گونه ای که تنها با استفاده از یک المان می توان به نتایج بسیار مناسبی دست یافت

Keywords:

سد های قوسی , تیر خمیده با مقطع متغیر , بستر ارتجاعی , روش نرمی , آنالیز دینامیکی