پایان نامه تعیین فواصل بهینه کابل‌ها در سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده

پایان نامه تعیین فواصل بهینه کابل‌ها در سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده
پایان نامه کارشناسی ارشد
–

تعداد صفحه :131
چکیده
سدها به دلیل کاربرد زیاد و تأثیرگذاری وسیع جز بناهای بسیار مهم تلقی می¬شوند. 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 سازه¬ها را ضروری می¬نماید. 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
3-5- تعیین سطح مقطع کابل 59

فصل چهارم – تحلیل عددی و ارائه نتایج 61
4-1- مقدمه 62
4-2- شتاب نگاشت‌ها 62
4-3- کنترل صحت مدل‌سازی 64
4-3-1- روش مدل‌سازی……. 65
4-3-2- تغییر مکان هیدروستاتیک در مخزن 65
4-3-3- فشار هیدروستاتیک در مخزن 67
4-3-4- بررسی تأثیر عرض کف در تحلیل استاتیکی 67
4-3-4-1- سیستم سد-پی 68
4-3-4-2- سیستم سد-پی-مخزن-کابل 69
4-3-5- ارتعاش سد هارمونیک 70
4-3-6- آنالیز سد Pine Flat……. 71
4-3-6-1- مشخصات هندسی و فرضیات در نظر گرفته شده برای سد Pine Flat 72
4-3-6- 2- آنالیز مودال و تعیین ضرایب میرایی سیستم سد-پی-مخزن 72
4-3-6-3- آنالیز دینامیکی سد Pine Flat 73
4-4- نتایج تحلیل دینامیکی مدل سد پس‌تنیده تحت اثر زلزله 75
4-4-1- اثر پس‌تنیدگی بر تغییر مکان افقی تاج سد به روش اعمال نیروی ترکیبی……. 75
4-4-2- اثر پس‌تنیدگی بر تغییر مکان افقی تاج سد به روش اعمال دما 81
4-4-3- اثر میزان حجم مخزن بر تغییر مکان افقی تاج سد 88
4-4- 4- بررسی تاثیر پس‌تنیدگی بر تنش کششی و تغییر مکان در سد 90
4-5- فاصله مناسب کابل‌ها در سد پس‌تنیده 97
4-5- 1-روش استفاه از چند کابل در تعیین فاصله مناسب 97
4-5-2- روش استفاده از یک کابل در تعیین فاصله مناسب……. 102

فصل پنجم – نتیجه گیری 110
5- 1- مقدمه 111
5-2- نتایج……. 111
5-3- پیشنهادات…… 113

منابع: 114

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند