انتخاب صفحه

مقدمه

رشد سریع جمعیت ومتناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب،صنعت،کشاورزی وتوسعه شهری ومحدودیت های موجود،ضرورت برنامه ریزی درجهت استفاده بهینه ازاین منبع حیات بخش را بیش از پیش ایجاب مینماید.دانش گافی درمورد بارش،مقدار جریانهای سطحی،زیرزمینی وتبخیر و تعرق،سهم بسزایی درشناسایی منابع آب دارد.بامقایسه متوسط بارندگی سالانه ایران که تقریبا رقمی معادل250 میلی متر است،ملاحظه خواد شد که مقدار بارندگی درایران حتی کمتر ازیک سوم متوسط بارندگی درسطح دنیاست.علاوه براین زمان ریزش نزولات جوی ومحل ریزش آن بانیازهای کشاورزی که مصرف کننده اصلی آب است،مطابقت ندارد که باید سعی کرد تاحدممکن ازریزش های جوی،جریان آبهای سطحی ومنابع زیرزمینی به نحو مطلوب استفاده نمود واین کار تنهابا شناخت پدیده های هیدرولوژیکی عملی خواهدبود پس میتوان نتیجه گرفت یکی ازضروری ترین وحیاتی ترین نیازهای بشر”آب”است،که بخصوص باافزایش جمعیت انسانی در سراسر نقاط جهان وبه تبع آن ضرورت رشد کشاورزی وصنعت ازیک طرف،محدودیت مخازن ومنابع آبی ازطرف دیگر ونیز ایجاد مخازن ومنابع آبی ازطرف دیگر ونیزایجاد رفاهی نسبی سبب تغییر وتحولات بیشتری درطبیعت شده است،که مهار آبهای سطحی بوسیله،انواع سدها ازجمله این تغییرات می باشد وروز به روز حساسیت آن بیشتر میشود وپیش بینی میگردد درآینده ای نه چندان دور بحران کمبود آب مهمترین مسئله کشورها بخصوص مناطق خشک ونیمه خشک گردد.این حقیقت مردم وممالک رابرآن می دارد تا حداکثر بهره برداری ازآب در دسترس را بنمایند وازهرقطره آن صحیح استفاده نماید،لذا باید تمام توان را درجهت استفاده بهینه وجلوگیری از هدررفتن آب انجام دهند.هزاران کارگر ومهندسب و متخصص چندسال کار میکنند تاسازه یک سد را به اتمام رسانند.هزینه های نسبتا بالا وتنوع و پیچیدگی عوامل دخیل درطرح وبررسی سدها ونیز نیاز به افزایش روز به روز ارتفاع باعث گردیده تاضمن درنظر گرفتن ضریب اطمینان کافی،توسعه فرایندها درروش های طرح واجرا بخصوص درچند دهه گذشته صورت پذیرد.

تاریخ ساخت سد رابایستی به تمدن بشر نسبت داد قدیمی ترین سدشناخته سدel.kafara در مصر برروی رودخانهWadi-el-Garawi است که در2800 سال قبل از میلاد وبرای تامین آب آشامیدنی وکشاورزی ساخته شده است.بدنه سد مذکور راسنگ بدون ملات تشکیل میداد که وزن سنگ مقاومت وتعادل سنگها درمقابل نیروی وارده ایجاد می نمود ولذا این سد آب بندی لازم را نداشت پس ازمدت کوتاهی خراب شد.حدود1000 سال بعد،تمدن های به وجود آمده درزمین های حاصل خیز بین رودخانه های Tigris و Euphrates باساخت یک سیستم پیچیده ازسدهای انحرافی و کانال های آبیاری،نیازهای آبی خودرا جهت کشاورزی تامین نمودند.بسیاری از این سدها کوتاه وعموما خاکی یاچوبی بوده،تعداد کمی ازآنها برای ذخیره آب ساخته شده بودند.دربررسی تمدن های ایران باستان ورم قدیم پیشرفت های قابل ملاحظه ای درصنعت سدسازی مشاهده میشود اما شاید بتوان به جرات قرن بیستم را(قرن سد سازی) نامید استفاده از سیمان،بتن و بتن مسلح برای ساخت سدها به اوایل قرن بیستم بر میگردد که ازآن تاریخ به بعد،ساخت های سدهای بتنی به سرعت توسعه پیدا کرد.پیشرفت علم وفناوری ساخت باعث شد تادر سخت ترین مکان وحتی زلزله خیزترین مناطقه نیز سدهای باارتفاع بلند به اجرا درآیندذ که دراین زمینه میتوان به تجربیات آمریکا وژاپن نظیر ساخت سدهایDon Pedro با173 متر ارتفاع،New Melones با 191 متر ارتفاع و Sahsta باارتفاع 183 متر اشاره نمود.درایران نیز از دیربازتوجه نسبتا زیادی به این امر شده تاجایی که ساخت اولین سدقوسی رابه ایرانیان نسبت میدهدد.ازطرفی موقعیت جغرافیایی و آب وهوایی کشور باعث شده است تاکنترل وجمع آوری آب های سطحی ازاهمیت خاص برخوردار شود وبه خصوص در دودهه اخیر توجه قابل ملاحظه ای به امر مهار آبهای سطحی وساخت سدهای مختلف شده است.اما آن چنان محسوس است که هنوز مهندسین عمران کشور به صورت کامل بااین صنعت آشنا نبوده وهن طرح و اجرای سد،بخصوص سدهای بتنی رابعنوان امری مشکل وتاحدودی ناشناخته می نگرند.جریان های تاریخی نشان می دهد که زلزله میتواند سدهای بتنی آسیب شدید برساند(koyna در هند،Hsinfenkiang درچین،سفیدرود درایران،pacoima درUSA،Rapel درشیلی،Honen-Ike در ژاپن،Black-brook درUK)

4

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

چکیده     1

مقدمه     2

فصل اول:کلیات

1-1-هدف

اصولا احداث سدهای بتنی ومتعاقب آن مسائل پایداری وایمنی این نوع سدها ازموضوعات مهمی است که ازجنبه های فنی،اقتصادی،سیاسی وزیست شناسی محیطی قابل بررسی ومطالعه است.به همین دلیل امروزه بادقت نظر وحساسیت بیشتری بامسائل سدسازی برخورد میشود عموما سدهای بتنی به صورت سیستم بلوک های بتنی غیرمسلح ویکپارچه که به وسیله درزهای ساختمانی از یکدیگر جداشده اند،احداث میشوند.به دلیل مقاومت کششی ضعیف بتن اغلب ازهمان ابتدا سدهای بتنی بامساله ترک خوردگی مواجه هستند هدف ازاین مطالعه بررسی ترک خوردگی در سهای بتنی و علل آن میباشد.

1-1-هدف           5

1-2-پیشینه تحقیق       5

1-3-روش کار وتحقیق           9

ترک خوردگی حرارتی

ترک خوردگی حرارتی

فصل دوم:انواع ترک خوردگی درسدها،علل آنها وروش ها مدل کردن آنها درتحلیل های استاتیکی ودینامیکی

2-1-مقدمه

دامنه تغییرات درسدهای بتنی ازیک عارضه سطحی کوچک تاتخریب جدی بتن،درنوسان است.به عنوان نمونه ترک ها مویی جزئی،که درحین عمل آوردن وخشک شدن بتن ایجاد میشوند هیچگاه ایمنی،نما وترمیم ونگهداری سازه را بامشکلی مواجه نمی سازند.برعکس ترک های باز،ترک های ناشی از جابه جایی های نسبی ویاشبکه ترک های عمیق میتوانند خطرآفرین باشند.این چنین ترکهایی میتوانند در اثر یک یا چند عامل،نظیر طراحی و اجرا بدون توجه به شرایط ساختگاه سد،اعمال بارزنده بیش ازحد مجاز که باعث ایجاد تنش های بالایی دربتن گردد،جابه جایی های سازهای و واکنش شیمیایی دراثر انتخاب نامناسب طرح اختلاط بتن ویااثرات محیطی ایجاد شوند.هرگاه تنک کششی در بتن بیش از مقاوم بتن گردد،احتمال ایجاد ترکوجودخواهد داشت.توسعه چنین ترک هایی میتواند اثرات سوء روی ظاهر،عملکرد ودربعضی مواقع کارایی سازه داشته باشد.

2-1-مقدمه       11

2-2-انواع سدهای بتنی         11

2-3-انواع وعلل ایجادترک         12

2-4-انواع ترک خوردگی درسدهای بتنی           19

2-4-1-ترک های ریزسطحی             19

2-4-2-ترک های نفوذی             19

2-4-3-ترک درمحل اتصال پی وبدنه             19

2-5-ترک درسدهای وزنی       20

2-6-گسترش ترک خوردگی           20

2-7-مفهوم مکانیک شکست           21

2-7-1-مکانیک شکست الاستیک خطی             23

2-8-المان محدود ومکانیک شکست             24

2-9-مدل سازی ترک           25

2-9-1-ترک پخشی         25

2-9-2-ترک مجزا       26

2-9-3-مدل ترک مجازی          27

خوردگی میله

خوردگی میله

فصل سوم:بررسی مطالعات تحلیلی درزمینه انواع ترک خوردگی درسدهای بتنی

3-1-مقدمه

مطالعات زیادی روی گسترش ترک درسد تمرکز کرده اند.واکنش لرزه ای غیرخطی ترک های نفوذی همراه با بازشدگی وبسته شدن ترکها پیچیده ترمیشود.زیرا سدیک سازه نه خیلی دراز اما یک سیستم ازبلوک های مجزا بایک یاچند ترک است.پس پایداری لرزه ای سدهای ترک خورده مرتبط باهم است زیراممکن است ترک های مجزا درکل یابخشی ازسد تحت شرایط زلزله شدید لغزش،چرخش وضربه ایجاد نماید.دراین فصل مطالعات تحلیلی انجام شده دراین زمینه مورد بررسی قرارگرفته است.

3-1-مقدمه           31

3-2-مطالعات تحلیلی انجام شده         31

مدل بازشدگی(I)

مدل بازشدگی(I)

فصل چهارم:بررسی مطالعات تجربی درزمینه انواع ترک خوردگی درسد های بزرگ

4-1-مقدمه

باوجود زلزله های بزرگی که درسالهای اخیر رخ داده است ارزیابی ایمنی لرزه ای وتغییرات فراسازهای به یک موضوع مهم واساسی تبدیل شده است.بهرحال اساسا روش های تحلیل براساس رفتار کیفی ویک مقایسه باموارد محدود ترک خوردگی درطی زلزله های بزرگ انجام شده است.بنابراین ارزیابی کمی روش تحلیل به عبارت دیگر تخمین دقیق پدیده ترک خوردگی ضروری است.دراین فصل به بررسی مطالعات تجربی انجام شده دراین زمینه پرداخته شده است.

4-1-مقدمه             61

4-2-مطالعات تجربی انجام شده           61

نشست قالب

نشست قالب

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات

5-2-پیشنهادات

باتوجه به نتایج گرفته شده موارد زیر برای تحقیقات آینده پیشنهاد میشود:

1-تحلیل دینامیکی تنش ها وکرنش های داخل سدبتنی بااستفاده ازشبکه عصبی

2-تحلیل رشد ترک دراثر افزایش باراستاتیکی به روش اجزای محدود

3-بررسی اندرکنش سد ودریاچه به روش اجزای محدود

5-1-نتیجه گیری             75

5-2-پیشنهادات           76

فهرست منابع انگلیسی         77

فهرست منابع فارسی     79

چکیده انگلیسی         80

صفحه عنوان به زبان انگلیسی           81

مدبرشی(II)

مدبرشی(II)

فهرست جداول

2-1-فرم های مختلف ترکها دربتن         12

3-1-خواص بتن مصرفی       42

3-2-میانگین جایجایی لغزشی محاسبه شده باRS-DAMا             52

4-1-خواص مخلوط بتن ومصالح استفاده شده درمدل مورد آزمایش       63

4-2-مقادیر پارامترهای اصلی مدل تجربی ومدل عددی           70

4-3-فرکانس های طبیعی 6 مدل اول             71

4-4-نسبت کاهش فرکانس های طبیعی           71

فهرست نمودارها وشکل ها

2-1-نشست خمیری         15

2-2-نشست قالب       15

2-3-جمع شدگی خمیری        16

2-4-خورندگی میلگرد                   16

2-5-ترک خوردگی حرارتی         17

2-6-نشست زمین           18

2-7مدبازشدگیIا                     21

2-8-مدبرشیIIا               21

2-9-مدپارگیIIIا               22

2-10-مدبازشدگی گیدرسدبتنی         23

2-11-حداقل بعدFPZا             24

2-12-منحنی تنش-کرنش         26

2-13-تنش های برشی ونرمال به صورت توابعی ازCODا             29

3-1-بارگذاری مورد یک ودو درمعرض فشار برکنش         32

3-2-تغییرشکل سد برای مورد سه           32

3-3-توزیع تنش های برشی ونرمال درطول سطح تماس           33

3-4-نمودارهای جابجایی تاج سد تحت سه نوع بارگذاری         34

3-5-سطح بالا دست وبرش عرضی بلوک10برای نمایش گالری های بالایی و پایینی       35

3-6-مدل اجزای محدود سیستم سد-فونداسیون ومش بندی استفاده شده برای بلوک10                    36

3-7-مدل اجزای محدود سیستم سد-مخزن بانرم افزارANSYSا         39

3-8-فلوچارت مدلSDcjا                     40

3-9-مدل اجزای محدود         42

3-10-موج ورودی برای مدل دو           43

3-11-تاریخچه زمانی پاسخ های تاج سد             43

3-12-موقعیت های وقوع ترک             44

3-13-مثالی ازترک درپایین دست           44

3-14-روباط بین طول ترک وتنش درابتدای نرم شدگی         45

3-15-روابط بین طول ترک وانرژی شکست         45

3-16-مدل مورد مطالعه         47

3-17-مش بندی مدل توسط برنامهABAQUS درروش ترک پخشی     48

3-18-خروجی تغییرمکن ها بااستفاده ازبرنامهABAQUSا         48

3-19-تحلیل لرزه ای سدهای بتنی           50

3-20-ارزیابی لرزه ای سدهای وزنی ترک خورده       51

3-21-سدبتنی پیشنهادشده به عنوان معیار توسط کمیته ملی سدهای بزرگ         53

3-22-مش بندی استفاده شده درارزیابی         53

3-23-مش بندی جزئی حول نوک ترک           54

3-24-رابطه بین جایجایی بازشدگی ترک وفاصله ازکناره بالادست         54

3-25-شکل هندسی سدبتنی       55

3-26-مدل اجزای محدود             56

3-27-سطح آب نسبت به جابجایی تاج سد         56

3-28-آرایشی ازشبکه عصبی ساده         58

3-29-مدل اجزای محدود سدKaynaا         58

4-1-a مقیاس مدل آزمایش، مقیاس مدل آزمایش،b جک وبست برای اعمال بار         62

4-2-لایه ای از آزمایشaمقطع عرضی مدل،b آرایش رماتورها       62

4-3-شکل مدل آزمایش و نمودار تشدید         64

4-4-مدل درمقیاس کوچک         65

4-5-نمایی از میز لرزه وتجهیزات آن(مدل درمقیاس کوچک)           66

4-6-پاسخ هیا شتاب دربالای مدل آزمایش(مدل مقیاس-کوچک،شتاب ورودی gal300)ا                 66

4-7-مدل درمقیاس بزرگ           67

4-8-نمایی از میز لرزه وتجهیزات آن(مدل در مقیاس بزرگ)         67

4-9-اندازه مدل تجربی             69

4-10-ترک ارزیابی شده درمدل عددی         70

4-11-موقعیت ترک درمدل فیزیکی         71

4-12-مقطع عرضی کلی از سدوزنی-قوسی مرجع             72

1-1-هدف

اصولا احداث سدهای بتنی ومتعاقب آن مسائل پایداری وایمنی این نوع سدها ازموضوعات مهمی است که از جنبه های فنی،اقتصادی،سیاسی وزیست محیطی قابل بررسی ومطالعه است به همین دلیل امروزه بادقت نظر وحساسیت بیشتری بامسائل سدسازی برخورد میشود عموما سدهای بتنی به صورت سیستم بلوک های بتنی غیرمسلح ویکپارچه که به وسیله درزهای ساختمانی از یکدیگر جداشده اند،احداث میشوند.به دلیل مقاومت کششی ضعیف بتن اغلب ازهمان ابتدا سدهای بتنی بامساله ترک خوردگی مواجه هستند هدف ازاین مطالعه بررسی ترک خوردگی در سدهای بتنی وعلل آن می باشد.


 


 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان