تعیین فواصل بهینه کابل‌ها در سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده

استاد راهنما : دکتر بهرام نوائی‌نیا

استاد مشاور: دکتر لیلا کلانی ساروکلائی

(زمستان92)

 

چکیده

سدها به دلیل کاربرد زیاد و تأثیرگذاری وسیع جز بناهای بسیار مهم تلقی می­شوند. با پیشرفت علوم مهندسی در تحلیل سازه سد، سعی بر ساخت سدهایی با ابعاد بهینه، اقتصادی و ایمن شده است. بدلیل قدمت بعضی سدهای ساخته شده از یک ­طرف و بالارفتن استانداردهای ایمنی، داشتن برنامه‌های مختلف و وسیع نوسازی و مقاوم‌سازی از طرف دیگر لزوم ارزیابی ایمنی این سازه­ها را ضروری می­نماید. تکنیک پس‌تنیدگی یکی از راهکارهای مقاوم‌سازی در سدها می‌باشد که در این‌صورت لزوم تعیین فاصله بهینه بین کابل‌های پس‌تنیده اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. در این تحقیق پاسخ سیستم سد-پی-مخزن در حالت پس‌تنیده و بدون پس‌تنیدگی با مدل‌سازی به روش اجزای محدود براساس فرمول‌بندی لاگرانژی-لاگرانژی سیستم سد-پی-مخزن و نیز مدل‌سازی کابل، تحت اثر زلزله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار Ansys جهت تحلیل دینامیکی سیستم مورد بررسی با فرض رفتار خطی مصالح استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انجام تحلیل دینامیکی حاکی از آن است که پاسخ‌ها در حالت پس‌تنیده از حال بدون ‌پس‌تنیده کمتر است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که فاصله بهینه کابل‌ها رابطه مستقیم با شیب پایین‌دست سد دارد.

کلمات کلیدی: سد بتنی وزنی، اندرکنش سد-مخزن، مخزن، کابل، روش لاگرانژی، بهینه کردن، پس‌تنیده کردن

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

فصل اول – مقدمه و کلیات تحقیق.. 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- بیان مسأله. 2

1-3- اهداف تحقیق. 4

1-4- تعریف. 5

1-5- فرضیات تحقیق. 6

1-6- نوآوری‌های تحقیق. 6

1-7- ساختار پایان‌نامه. 6

 

فصل دوم – ادبیات و پیشینه تحقیق. 8

2-1- مقدمه. 9

2-2- روشهای تحلیلی. 9

2-2- 1-تحلیل مدل سد-مخزن بدون در نظر گرفتن اثر اندر کنش  10

2-2- 1-1-بررسی روش وسترگارد. 12

2-2-2- حل چوپرا. 13

2-2-3- اثر اندرکنش سد و مخزن. 14

2-3-روش‌های عددی. 14

2-3-1- روش اویلری-لاگرانژی. 15

2-3-2- روش لاگرانژی- لاگرانژی. 15

2-3-3- ارزیابی روش‌های اویلری و لاگرانژی در مدل‌سازی مخزن  16

2-4- توسعه و کاربرد پیش تنیدگی. 18

2-4-1- اصول پیش‌تنیدگی. 19

2-4-1- 1-روش پیش کشیدگی. 20

2-4-1-2- روش پس کشیدگی. 20

2-4-2- توسعه روش پس کشیدگی. 20

2-4-2-1- سیستم چسبنده. 21

2-4-2-2- سیستم غیر چسبیده. 22

2-5- پس تنیدگی در سدها. 23

2-5-1- مقدمه. 23

2-5-2- مواد پس تنیدگی. 24

2-5-3- فواصل کابل‌ها. 25

2-5-4- صرفه‌جویی در حجم بتن. 26

2-5-5- تعیین مقدار نیروی پس تنیدگی در کابل‌ها. 26

2-5-6- پس تنیدگی در سدهای بتنی وزنی. 29

2-5-7- بررسی پس تنیدگی در سدهای بتنی وزنی توسط محققین  36

 

فصل سوم – روش تحقیق. 40

3-1- مقدمه. 41

3-2- روش‌های عددی برای تحلیل دینامیکی. 42

3-2- 1- ارزیابی روش‌های تحلیل دینامیکی. 43

3-2-2- مدل‌سازی زلزله جهت انجام تحلیل دینامیکی در نرم‌افزار Ansys…….. 44

3-2-2- 1-روش نیومارک. 45

3-3-مدل‌سازی سیستم سازه و سیال به روش اجزای محدود مبتنی بر نرم‌افزار Ansys 47

3-3-1- مقدمه. 47

3-3-2- مدل‌سازی محیط مخزن به روش اجزای محدود. 48

3-3-2-1- المان‌های سیال متکی بر تغییر مکان. 49

3-3- 2-2-Fluid80. 50

3-3-3- مدل‌سازی سازه سد به روش اجزای محدود. 52

3-3-3-1- المان Solid65. 52

3-3-3-2- رفتار المان Solid65 در حالت کلی. 54

3-3-3-3- رفتار خطی بتن. 55

3-3- 4- مدل‌سازی کابل‌ها با المان Link10. 55

3-3-5- مدل‌سازی صفحه سر کابل با المان Shell181. 56

3-3-6- مدل‌سازی اندرکنش مخزن و سازه به روش اجزای محدود  57

3-3-6-1– مدل سازی اندرکنش مخزن و سیال به روش لاگرانژی  58

3-3-7- مدل‌سازی اندرکنش سد و کابل‌های پس تنیدگی. 58

3-4- مدل‌سازی اثر نیروی پس تنیدگی در Ansys 58

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

نظرات شما عزیزان: