پیشرفت‌ها در علوم و مهندسی آب

پیشرفت‌ها در علوم و مهندسی آب

تحلیل اندرکنش سد بتنی و مخزن به روش اجزاء محدود مرز مقیاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه عمران ،دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران،ایران.
2 گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه تهران،تهران، ایران.
چکیده
اثر متقابل سد و مخزن در همه‌ی تحلیل‌ها مورد توجه خاص است؛ زیرا ایمنی سد در طول زلزله در پایین‌دست بسیار مهم است. در این مطالعه اندرکنش سد و مخزن در هنگام وقوع زلزله بررسی شده است. برای این منظور معادله دیفرانسیل حاکم بر امواج فشار هیدرودینامیک همراه با شرایط مرزی مخزن با توجه خاص به مدل‌سازی شرط مرزی بالادست مخزن بررسی شده است. از دو روش متفاوت اجزاء محدود با شرط مرزی شاران و اجزاء محدود مرز مقیاس جهت مدل‌سازی مخزن استفاده شده است. سیال محیطی همگن، غیرویسکوز و تراکم‌پذیر فرض شده و به دو بخش میدان نزدیک و میدان دور تقسیم‌بندی شده است. برای مدل‌سازی بدنه سد و همچنین ناحیه نزدیک مخزن از روش اجزاء محدود و جهت مدل‌سازی ناحیه‌ی دوردست مخزن از اجزاء محدود مرز مقیاس کمک گرفته شده است. از مدل دو بعدی کرنش صفحه‌ای برای تجزیه و تحلیل سد بتنی وزنی استفاده شده است. تحلیل اندرکنش سد و مخزن با استفاده از المان‌های محدود و المان محدود مرز مقیاس در دامنه زمان مورد بحث قرار گرفته و روابط سازهای و هیدرودینامیک سیستم بیان شده است و در نهایت روش حل هم‌زمان دستگاه معادلات دینامیکی تشریح شده است. باتوجه‌به اینکه روش اجزاء محدود مرز مقیاس محیط نامحدود و در نتیجه میرایی را به‌طور کامل مدل می‌کند، نتایج مناسبی ارائه می‌نماید. استفاده از این ‌روش باعث کاهش حجم عملیات محاسباتی با دقت مناسب می‌شود.
کلیدواژه‌ها