دینامیکی و پایداری

اگر دمای هوا کمتر از دمای یخبندان باقی بماند، سطح مخزن با یخ پوشیده می شود. ضخامت یخ نیز با کاهش دما افزایش می یابد .در دستورالعمل USACE ذکر شده که فشار ناشی از یخ لازم نیست در هیچ حالتی بیشتر از ۵۰۰۰ پوند بر فوت مکعب در نظر گرفته شود.. در اکثر کشورهای سردسیر مقدار این نیرو را برای یک متر پهنای سد در حدود ۱۵ تا ۳۰ تن در نظر میگیرند .این نیرو نیز از نیروهای کم اهیمت بوده و معمولا از آن صرف نظر می شود.
۱-۳-۱-۷- فشارهای زیر اتمسفری:
در مقدار هد هیدرواستاتیکی که پروفیل تاج برای آن طراحی می شود، فشار بر روی وجه پایین دست بر روی تاج سرریز اوجی به صورت تئوریک به فشار زیر اتمسفری میل می کند. برای هد های بیشتر از هد طراحی بر روی سرریز فشارهای ناشی از کاویتاسیون به وقوع می پیوندد. برای حالتی که امکان این حالت به وجود می آید باید مقدار نیروی حاصل از آن محاسبه شده و در محاسبات پایداری در نظرگرفته شود .
۱-۳-۲- بارهای دینامیکی
۱-۳-۲-۱- نیروی زلزله:
بارهای مربوط به زلزله که در طراحی سدهای بتنی وزنی مورد استفاده قرار می گیرند به زلزله طرح و خصوصیات لرزه ای محل احداث سد که توسط ارزیابی های لرزه ای تعیین می شود بستگی دارند.
بارهای لرزه ای به دو صورت در محاسبات لحاظ می شوند:
– نیروی اینرسی ناشی از زلزله در بدنه بتنی سد، که ما در اینجا آن را نیروی زلزله بدنه می نامیم.
– نیرویی اینرسی ناشی از آب مخزن سد برای شتاب افقی زلزله که به نیروی هیدرودینامیک معروف است.
همانطور که در دستورالعمل USACE ذکر شده، در آنالیز پایداری سد و پیدا کردن محل برآیند نیرو های وارده، باید از روش ضریب لرزه ای یا روش شبه استاتیکی استفاده کرد.
نیروی زلزله بدنه
نیروی زلزله طبق قانون دوم نیوتن از حاصلضرب شتاب زلزله در جرم سد به صورت زیر بدست می آید.
(۱-۵)
با تعریف ضریب زلزله به صورت زیر داریم:
(۱-۶)
(۱-۷)
برای در نظر گرفتن طبیعت رفت و برگشتی زلزله، در هنگام آنالیز پایداری یک ضریب تخفیف ۵/۰ تا ۶۷/۰ برای نیروی زلزله در نظر می گیرند.
نیروی زلزله در دو حالت مختلف بر حسب سطح زلزله به صورت زلزله OBE و زلزلهMCE تعریف می شود.
۱-۳-۲-۲- نیروی هیدرودینامیک:
مقدار این نیرو از فرمول نام آشنای وسترگارد، که در سیستم SI به صورت ذیل است، قابل محاسبه می باشد. البته باید دقت شود که این فرمول برای بدنه قائم سد است و در غیر این صورت ضریب اصلاح شیب دار بودن بدنه باید آن را برای قائم نبودن بدنه اصلاح کند. همچنین قابل ذکر است که برای اصلاح قائم نبودن بدنه روش های متفاوتی وجود دارد که ما در اینجا از روش معروف به استفاده می کنیم.
(۱-۸)
(۱-۹)
(۱-۹)
(۱-۱۰)
(۱-۱۰)

Share this post

Post navigation

You might be interested in...