سد بتنی وزنی – مزایا و معایب سد بتنی وزنی

سد بتنی وزنی

سد بتنی وزنی

سدهای بتنی وزنی که معمولاً با مقطع مثلثی یا ذوزنقه ای ساخته می شوند ،

در بالادست تقریباً به صورت قائم و در پایین دست با شیب تندی ساخته می شوند .

از آنجاییکه باید در برابر فشار بسیار زیاد آب ، مقاومت مناسبی به وسیله وزن سازه سد صورت پذیرد ،

این نوع از سدها معمولاً حجم بسیار عظیمی دارند.

بدیهی است در ساخت سازه ای با این حجم ، اقتصادی ترین مسئله بحث تامین مصالح است .

بنابراین این سدها معمولاً از مصالح موجود در محل احداث خود بهره می برند .

بدیهی است که در دسترس ترین این گونه مصالح ، سنگ و خاک است .

سدهای وزنی به همین دلایل امروزه در دو نوع سدهای بتنی و سدهای خاکی ساخته می شوند .

پایان نامه

از سال 1928 و به دنبال شکست سد سنت فرانسیس در کالیفرنیا ، مشکلات خرابی سدهای بزرگ توجه بسیاری را به خود جلب کرد

و زمینه ساز انجام تحقیقاتی گسترده در این زمینه شد .

برای حوادث متعددی که از آن زمان تاکنون برای انواع مختلف سدها در بسیاری از نقاط جهان رخ داده ،

اهمیت این موضوع را به خوبی نشان می دهد .

در این زمینه می توان به سد زینفنگ در چین و کونیا در کشور هند اشاره نمود که در دهه 1960 در اثر زلزله آسیب جدی به آنها وارد شد.

نمونه دیگر سد سفیدرود است که در زلزله سال 1369 رودبار دچار آسیب دیدگی شد .

البته آمار موجود در این زمینه نشان می دهد که تاکنون هیچ سد بتنی در اثر زلزله دچار شکست کامل نشده است

و تنها دلیل تخریب سدهای بتنی شکستگی در پی آن بوده است .

مزایای سد بتنی وزنی

مزایا و محاسن سدهای بتنی :
– برخلاف سدهای خاکی ، این سدها در مقابل روگذری سیل از خود مقاومت نشان داده

و حتی سرریز می تواند بر روی تاج سد در نظر گرفته شود .

– تجهیزات هیدرولیکی مثل لوله های آبگیر از مخزن ، دریچه ها ، شیرآلات و تجهیزات و تاسیسات مربوطه را می توان در اتاقک های مناسب یا دالان های احداث شده در بدنه سد بتنی در نظر گرفت .

– در هنگام زلزله ، مقاومت سدهای بتنی بدون وجود خطر فروپاشی عمده ، بیشتر از سدهای دیگر است .

معایب سد بتنی وزنی

معایب سدهای بتنی :
– مصالح موردنیاز مانند مصالح طبیعی ( شن و ماسه ) و نیز سیمان باید از نظر کیفیت در حد قابل قبول بوده

و به اندازه کافی نزدیک به محل اجرا انبار و نگهداری شود .

– عملیات بتن ریزی در سدها پیوسته نبوده و به تخصص های مختلفی مثل قالب بندی و بتن ریزی نیاز دارد .
معمولاً به دلیل مقاومت کششی پایین بتن ، در سدهای بتنی ترک های کششی حتی در بارهای بهره برداری عادی نیز پدیدار می شوند .

این ترکها عموماً سطحی بوده و تاثیر مخربی بر روی مقاومت سازه بر جای نمی گذارند .

با وجود این ، با افزایش بارهای وارده بر سازه در مواردی چون تحریکات لرزه ای ،

با ایجاد ترکهای کششی جدید و به هم پیوستن آنها ، سازه می تواند در وضعیت بحرانی قرار گیرد .

در واقع وضعیت ایمنی سد بتنی وزنی به وضعیت ترک خوردگی آنها و در نتیجه به رفتار بتن بستگی دارد .

از این رو بررسی اثر پارامترهای مقاومتی و دینامیکی بتن از جمله مقاومت کششی ، مدول الاستیسیته و چگالی بر رفتار دینامیکی غیرخطی سد از اهمیت بالایی برخوردار است .
بطور کلی در راستای بهبود رفتار لرزه ای سدهای بتنی بیشتر مطالعات انجام گرفته بر روی شکل سد بتنی متمرکز شده اند

و بر روی تغییر پارامترهای بتن مصرفی بدنه سد کمتر کار شده است .

از این رو ، در مطالعه حاضر به بررسی اثر مقاومت کششی ، چگالی و مدول الاستیسیته بتن مصرفی بدنه در بهبود رفتار لرزه ای سد بتنی وزنی پرداخته شده است .

انجام پایان نامه سد بتنی وزنی

عوامل متعددی بر پاسخ های دینامیکی سد بتنی وزنی در مقابل حرکات زمین لرزه تاثیر دارند .

بعضی از این عوامل شامل اندرکنش سد – مخزن – فونداسیون ، رسوبات جمع شده در کف مخزن و رفتار غیرخطی سد بتنی می باشد .

در تحلیل دینامیکی سدهای بتنی ، بدنه سد و فونداسیون سنگی معمولاً با روش های اجزاء محدود شبیه سازی می شوند ،

در حالیکه اثرات اندرکنش آب را به سه روش می توان نشان داد .

ساده ترین این روش ها ، روش جرم افزوده است .

ارزیابی دقیق از عملکرد سد بتنی وزنی در معرض تحرکات قوی زلزله ، نیاز به مدل سازی دقیق از ویژگی های غیرخطی در ارتباط با رفتار کششی توده بتن دارد .

تحت حرکات شدید زمین ، ترک کششی ممکن است در مناطق مختلف توسعه یابد

و این پتانسیل را دارد که به طور قابل توجهی ویژگی های پاسخ دینامیکی و سازش یکپارچگی سیستم سازه را تغییر دهد .

ارزیابی لرزه ای دقیق سدهای بتنی نیاز به یک مقدار دقیق از آسیب دارد که می تواند تحت تحرکات زلزله رخ دهد .

ارزیابی لرزه ای سد بتنی وزنی

پارامترهای مختلفی در رفتار سد به هنگام زلزله تاثیر گذارند .

در هنگام وقوع زلزله ، سد که به زمین متصل است به نوسان واداشته می شود ،

در حالی که حجم عظیم آب پشت سد به دلیل نیروی برشی ناچیز بین کف مخزن و محیط سیال مستقیماً تحت اثر حرکت زمین قرار نمی گیرد

و تنها تحت اثر ارتعاشات سد در محیط مخزن ، امواج فشار هیدرودینامیک ایجاد می شود .

اندرکنش سیال با سد ، پاسخ لرزه ای سیستم را دستخوش تغییراتی اساسی می کند

که بر این اساس مقدار فشار سیال تحت تاثیر نسبت انعطاف پذیری سد بوده ، که با افزایش نسبت انعطاف پذیری ، کاهش خواهد یافت .

در نهایت می توان این گونه بیان کرد که پاسخ یک سد در حالت کلی و تا حد زیادی تحت تاثیر حرکت زلزله القا شده ،

انعطاف پذیری سد و فونداسیون و اندرکنش بین حرکات سیال و سد و فونداسیون می باشد .

پروژه سد بتنی وزنی

مدلسازی سد بتنی وزنی

تحلیل سد بتنی وزنی با نرم افزار المان محدود

در طراحی سدهای بتنی بنا به دلایلی از قبیل عدم کفایت داده های مهندسی ،

کافی نبودن دقت تحلیل مساله در اثر ساده سازی یا عدم دسترسی به نرم افزار جامع و نیز احتمال وقوع زمین لرزه های پیش بینی نشده

و تاثیر آن بر لغزش در گسل های منطقه و سایر عوامل ، نیاز به کنترل و بررسی با دقت بیشتری احساس می گردد .

مضافاً که دامنه وسیع صدمات و خسارات ناشی از خرابی این سدها بر کسی پوشیده نیست .

photo 2016 06 16 15 34 33 سد بتنی وزنی   مزایا و معایب سد بتنی وزنی

سد بتنی وزنی