تأثیر هندسه زهکش بر پاسخ دینامیکی سدهای خاکی همگن

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا

10.22034/ceej.2018.8243

چکیده

در این تحقیق اثر هندسه زهکش بر پاسخ دینامیکی سد خاکی همگن مورد بررسی قرار گرفته است. به علت قابلیت زیاد کد FLAC در مدل کردن هندسه و شرایط مرزی پیچیده، در انجام تحلیل­های استاتیکی و دینامیکی، در نظرگیری ساخت لایه لایه و تحکیم، اعمال بارگذاری­های مختلف استاتیکی و دینامیکی و همچنین امکان تعریف نقاط مشخصی از شبکه که بتوان رفتار سد را حین تحلیل بررسی کرد، این نرم­افزار تفاضل محدود برای مدل­سازی انتخاب شده است. جهت نیل به اهداف مطالعه سد خاکی همگن کلان ملایر به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. در ابتدا به مدل­سازی مراحل ساخت و آبگیری سد و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج ابزار دقیق پرداخته شد. سپس با در نظر گرفتن شیب­های مختلف زهکش، اثر شیب زهکش، بر رفتار لرزه­ای و پسالرزه­ای سد کلان مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت در مورد سد کلان این نتایج حاصل شد که در مرحله لرزه­ای، زهکش دودکشی قائم طی زلزله اضافه فشار آب حفره­ای کمتری نسبت به زهکش مایل ایجاد می­کند. همچنین در مرحله پسالرزه­ای مقادیر نشست ناشی از تحکیم، با افزایش زاویه زهکش افزایش پیدا می­کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Drain Geometry on Dynamic Response of Homogeneous Earth Dams

نویسندگان [English]

  • Mahdiye Darabi 1
  • Mohamad Maleki 2
1 Faculty of Civil Engineering, Bu-Ali Sina University
2 Faculty of Civil Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan
چکیده [English]

     The effect of material zones geometry in dam section has been studied sporadically by different authors. In this regard, the effects of vertical and inclined cores position on dynamic response of zoned earth dam were more studied. Lopez Querol et al. performed a set of numerical coupled analyses in order to determine the optimal location of impervious core in dam. The obtained results have been indicated that location of core is determined on the basis of some criteria such as minor liquefaction risk, minor soil degradation during the earthquake and minor crest settlement (Lopez-Querol., 2008). Karbor-e-Shyadeh and Soroush compared seismic response of Bidvaz dam (situated in Iran) with vertical and inclined cores. They claimed that, under earthquake loading, generated deformation in dam body comparatively larger for the dam with the inclined core, however, excess pore water pressures developed in the core are higher in the case of central dam (Karbor-e-Shayadeh., 2008). One of the important factors affecting the dynamic response of homogeneous earth dams is geometry and location of vertical or inclined drains inside of dam. This issue is fewer studied previously by researchers. In this study, the effect of drain geometry on dynamic response of homogeneous earth dam is evaluated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Earthfill dam
  • Drain
  • Dynamic analysis
  • post- earthquake behavior

مراجع

گزارش دوره­ای رفتارنگاری و کنترل پایداری حین ساخت سد کلان ملایر، شماره 1-10، مهندسین مشاور بنداب، ابتدای مهرماه 1387 تا پایان مرداد ماه 1391.
گزارش فنی ساخت سد مخزنی کلان ملایر، وزارت نیرو، شرکت آب منطقه­ای همدان، اردیبهشت 1390.
حسینی طیبی م. "بررسی نشست سدهای خاکریز در اولین آبگیری: مطالعه موردی سد کلان ملایر" پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا، 1391.
Baldovin E, Paoliani P, “Dynamic Analysis of Embankment Dams”, Soil Structure Interaction Numerical Analysis and Modeling. 1994, 549-550.
Bathe KJ, Wilson EL, “Numerical Methods in Finite Element Analysis”, Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice- Hall, Inc., 1976.
Byrne P, “A Cyclic Shear-Volume Coupling and Pore-Pressure Model for Sand”, Second International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineeringand Soil Dynamics, St. Louis, Missouri, March, 1991, 106 (24), 47-55.
Chahar B, “Determination of length of a horizontal drain in homogeneous earth dams”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 2004, Vol. 130, Issue. 6, pp. 530-536.
Clough RW, Chopra Ak, “Earthquake Response Analysis of Concrete Dams”, Structural and Geotechnical Mechanics. 1964, 101 (5), 120-123.
Cundall PA, “Explicit Finite Difference Methods in Geomechanics, in Numerical Methods in Engineering”, Proceedings of the EF Conference on Numerical Methods in Geomechanics, Blacksburg, Virginia, June, 1976, pp 132-150.
Dakoulas P, Gazetas G, “Seismic Shear Vibration of Embankment Dams in Semi-Cylindrical Valleys”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1986, 13 (1), 19-40.
De Alba P, Seed H, Retamal E, Seed R, “Analyses of Dam Failures in 1985 Chilean Earthquakes”, Journal of Geotechnical Engineering., ASCE. 1988, 114 (12), 1414-1434.
Desai S, Siriwardane HJ, “Constitutive Laws for Engineering Materials with Emphasis on Geologic Materials”, Prentice-Hall. Inc, Englewood Cliffs, New Jersey, 1984, Vol, I, pp 120-132.
Elia G, Amorsi A, Chan AHC, Kavadas MJ, “Numerical Prediction of the Dynamic Behavior of two Earth Dams in Italy Using a Fully Coupled Nonlinear Approach”, International Journal of Geomechanics, 2011, 11 (1), 504-518.
ITASCA Cosoulting Group, “Fast Lagrangian Analysis of Continua-Flac Code Technical Manuals”, 2001, http://www.itascacg.com.
Karbor-e-Shayadeh AH, Soroush A, “A Comparsion Between Seismic Behaviors of Earth Dams with Inclined and Vertical Clay Cores- a Numerical Analysis Approach”, Proceeding of the 14th World Conference on Earthquake Engineerin, Beijing, China, Octobr, 2008, pp 1-8.
Makdisi FI, Seed HB, “Simplified Procedure for Estimating Deformation due to Earthquake Load”, Journal of Geot. Engeneering, ASCE, 1978, 104 (1), 105-120.
Martin G, Finn DL, Seed HB, “Fundamentals of Liquefaction under Cyclic Loading”, Journal of Geotech, Div. ASCE, 1975, 101 (GT5), 423-438.
Newmark NM, “Effects of Earthquake on Dams and Embankments”, 5th Rankine Lecture, Geotechnique, 1965, 5 (2), 139-159.
Seed HB, Seed RB, Harder LF, “Re-Evaluation of the Slide in the Lower San Fernando Dam in the Earthquake of 9 Feb 1971”, Univ of Cal Berkeley, 1988, 256-267.
Sherard JL, “Earthquake Considerations in Earth Dam Design”, Journal of Soil Mecanics & Foundations Div, 1967, 93 (2), 377-401.
Seed HB, Makdisi FI, “Performance of Earth Dams During Earthquakes”, JGED., ASCE, 1978, 104 (7), 967-999.
Seed HB, Idriss I, “Influence of Soil Conditions on Ground Motion During Earthquake”, Journal of Soil Mechanical and Foundation. ASCE. 1969, 95 (3), 99-137.
Sarma SK, “Stability Analysis of Embankments and Slopes”, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1979, 105 (12), 1511-1524.
Tsai PH, Hsu SH, Lai J, “Effects of Core on Dynamic Responses of Earth Dam. Geotechnical Special Publication”, ASCE, 2009, 102 (197), 8-13.
Roscoe KH, Burland JB, “On the Generalised Stress-Strain Behavior of ‘Wet Clay’ in Engineering Plasticity”, Cambridge University Press, 1968, pp. 535-609.
Vermeer PA, De Borst R, “Non-Associated Plasticity for Soils”, Concrete and Rock, 1948, 29 (3), 3-64.
Wood DM, “Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics”, Cambridge: Cambridge University Press, 1990, pp. 214-220.
Zienkiewicz OC, Chan AH, Pastor M, Schrefler BA, Shiomi T, “Computational Geomechanics with Special to Reference to Earthquake Engineering”, John Wiley and Sons Ltd. 1999, 120 (6), 18-24.
 
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 48.3، شماره 92 - شماره پیاپی 92
پاییز 1397
آذر 1397
صفحه 99-108

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار