انتخاب صفحه

فهرست مطالب

فصل اول:عوامل خرابی درسازه ها

1-1-مقدمه

یکپارچگی وانسجام سیستم برای مقابله باگسیختگی پیشرونده،تامین مقاومت جانبی ونیز شکل پذیری مطلوب رادربرخواهد داشت.دراین قسمت به عواملی کلی احتال خرابی در سازه های مختلف اشاره میگردد:

توجه به خرابی های عظیمی که درزلزله های گذشته برروی سازه ها روی داده حاکی ازاین واقعیت است که این آسیب ها میتوانند به یک یاچندعلت ازآنچه عنوان میگردد،باشد:

-برآورد دست پایین ازنیروهای وارده به سازه دراثر نیروی زلزله

-عدم شکل پذیری در اعضای سازه به مفهوم عدم تحمل تغییر شکل های کافی قبل ازوقوع شکست

-عدم کفایت مقاومت اتصالات.به عبارت دیگر ظرفیت تحمل کمتر اتصال نسبت به عضو متصل شونده

-عدم بررسی نحوه عملکرد قاب های بتنی پیش ساخته درمحل اتصالات

-ضعف پایه پل ها وعرض کم تکیه گاه های عرشه

-اشتباه درمحاسبه میزان بارهای وارده

-طراحی واجرای نامناسب

-تغییرات آئین نامه ها

-تحقیقات عمیق تر

هرچند موارد مذکور ازاهمیت فوق العاده ی برخوردارند،اما نباید خطرات زمین ساختگاه رانیز ازنظر دور داشت.مواردی که حتی درصورت تامین آنچه دربالاذکر شد،میتواند موجب خرابی کلی یاآسیب جدی به سازه ها گردند.

-برخورد سازه های مجاوز

-روانگرایی

1-1-مقدمه             3

1-2-شکل هندسی پلان                 4

پلان های محدب

پلان های محدب

4

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

فصل دوم:روش های مقاوم سازی سدهای بتنی

2-1-مقدمه

پایداری سدهای بتنی ممکن است توسط نیروها وشرایط مختلفی به مخاطه بیافتد.ازدیاد تنش ها ممکن است باعث ترک خوردگی بدنه سد یاپی آن گردد.نتیجتا مقاومت برشی روی صفحه شکست کاهش می یابد.عملکرد ورفتار که قابلیت تطابق وتغییر شکل پذیری سنگ بی اندازه باشد امکان دارد تنش های کششی زیادی در بتن ایجاد میگردد پشت بند دار به طور خاص ممکن است از ازدیاد تنشهایی که به هماره خرابی اعضای سازه ای ایجاد میگردد صدمه ببیند.ترک خوردگی یکی ازعلائم اولیه انطباق یافتن سازه ای است،اما اغلب موارد باعث لطمه جدی نمیگردد.ترک هایی که درحین اجرا ایجاد میشود،اغلب به دلیل تغییرات حرارتی رخ میدهد.بعدازآنکه تغییرات سد تحت بهره برداری قرارگرفت،علاوه برانبساط وانقباض های حرارتی،ممکن است بارگذاری نیز سبب ترک خوردگی گردد.گرچه بتن ذاتا دربرابر فشار مقاوم است ولی دربرابر برش وکشش ناشی از تغییر شکل نامتقارن احتمالی پی یانیروهای دینامیکی حاصل از زلزله ازمقاومت کمتری برخوردار است،چون اثرات وقوع چنین پدیده هایی کاملا قابل پیش بینی نیست،به طور معمول اقدامات احتیاطی معینی درطراحی مهندسی سازه های بتنی صورت میگیرد.علاوه برکنترل های عادی مخلوط های بتن ودمای آنها درحین اجرا،برای آنکه درتکیه گاه یکواختی ایجاد شود سنگ پی باید به دقت حفاری شود وانواع درزها جهت فراهم نمودن امکان جابه جایی دربدنه سد درنظر گرفته شوند.حتی با حداکثر توجهات ذکرشده میتوان انتظار داشت سدهای بتنی براثر ترک خوردگی متحمل بعضی تغییر شکل ها وتطابق باشرایط تنشها گردد.گرچه چنین تغییراتی به طور معمولا کاملا درمحدوه ایمن قرار دارد ظاهرا ترک ها راباید به عنوان نشانه از نقص بالقوه به دقت تحت نظر داشته وارزیابی نمود.پایداری سد وزنی ممکن است توسط نیروهای پرکننده ای که برپی،درزهای افقی مربوط به نوبت های بتن ریزی ویاصفحاتی وارد میگردند،تحت تاثیر قرارگیرد.تاقرن بیستم طراحان توجه کمی به نیروهای پرکننده داشتند ونیاز به زهکشی به خوبی درک نشده بود.بنابراین سدهای وزنی متعددی که درآن سالهای دور اجرا شده داری پایداری مرزی بودند،روش جاگذاری وجزئیات اجرایی آنها طوری نبودند که متضمن دوام طولانی باشد.زهکش ها مسدود میشدند ودسترسی به این سیستم ها برای تعمیر اغلب مقدور نمی شد.مزایای تونل ها و گالریهای زهکشی تاسالهای بعدهنوز شناخته نشده بود.برای جبران اشتباهات سهوی یاافزایش سطح بهره برداری درسدهای بتنی ممکن است تقویت وبهسازی لازم گردد واغلب بهبود کنترل تراوش اولین موردی است که باید بررسی شود.پایداری سد رامیتوان باتمیزنمودن زهکشها یاتوسعه شبکه زهکشی به طور قابل ملاحظه ای افزایش داد.دربعضی موارد ممکن است بتوان تراوش رابا بتونه ودرزبندی کردن رویه بالادست کاهش داد ودربعضی پروژه ها عملیات ترمیم را بوسیله کندن قسمت های معیوب بتن پیش ساخته جهت بازسازی قواره هندسی سابق سد وسپس پرکردن فضای قالب بندی شده با بتن قوسی سطوح صدمه دیده بالاست پس از تراشیدن بتن های معیوب بابتن پاشی مسلح به حالت اولیه برگردانده شده است.کاربرد مهار کابلهای تنیده درتقویت سدها ودوختن به پی افزایش یافته است در50سال گذشته مهار کابلهای تنیده درتقویت تعداد زیادی سدهای وزنی وپشت بندهای بتنی در سدهای دیگر مورداستفاده قرار گرفته است.پس کشیدگی سد وزنی احتمالا علاج مناسبی برای چسباندن درزهای افقی بین نوبت های بتن ریزی خواهدبود که درزمان اجرا به اندازه کافی تمیز نشده ولذا درکشش وبرش ضعیف می باشند.نصب مهارکابلها برای افزایش پایداری میتوند بدون کاهش آب درون مخزن سد عملی گردد.تقویت سدها بااین روش درجایی که اضافه نمودن جرم بتن مشکل یابه دلیل زلزله خیز بودن محل سد جای اعتراض باشد بسیار جذاب به نظر رسد.تنش های کششی زیاد دربتن پشت بندها بانصب مهارکابلها درراستای لبه های بالادست یاسطوح کناری پشت بندها کاهش می یابد.این مهارکابلها راترجیحا درزمانی که سطح آب مخزن پایین آورده شده به درون پی مهار نموده وپس کشیده می نمایند.ازمهارهای کابلها همچنین به طور موثر در پایداری تکیه گاه های چندین سد قوسی استفاده شده است.بدین منظور گاهی اوقات ترکیبی ازمهار کابلها و تیرهای بتنی نیز به کار میرود.درپروژه های متعددی نیاز به ادامه بهره برداری ازسد ممکن است عامل بازدارنده برای پایین آوردن آب مخز جهت ایجاد تسهیلات خاص برای اطلاحات سازه ای به حساب آید و باربرداری ازسد مزایای عمده ای دربه کارگیری اقدامات تقویتی دارد که میتواند شامل اضافه نمودن بتن یاایجاد پشت بند درطرف پایین دست سد باشد.حتی پایین آوردن جزئی سطح آب مخزن تاثیر اقدامات ترمیمی راافزایش میدهد.

2-1-مقدمه           9

2-2-رفتار سازه های سدهای قوسی               10

2-3-معیارهای طراحی سنتی               11

عملکرد پلان های مقعر هنگام وقوع زلزله

عملکرد پلان های مقعر هنگام وقوع زلزله

فصل سوم:اقدامات ترمیمی

3-5-سد استوار تویل

یک مثال برجسته ازتزریق قیر برای کنترل تراوش پی،پروژه ترمیم سد استوار توپل است،سدی بتنی با 63 متر ارتفاع روی رودخانه ماداواسکا،چندکیلومتر بالادست آن پرویر واقع درنتاریو-کانادا.تراوش ازپی سدسالیان زیادی ادامه داشت.کوشش هایی برای کاهش جریان پر سرعت آب صورت گرفته بود که نتیجه چندانی نداشت.تشکیلات سنگ پی درمحل سدازآهک بانواحتی خردشده وهوازده دراثر گسلش بود.نشت آب از قرار معلوم درراستای این وجوه پی متمرکز بود.درسالهای66-1965 ناحیه بزرگی ازمحل تراوش به طور موثر باسیمان وتوسط به کارگیری سنگدانه های درشت ومسدود کننده های تزریق شد.

باوجود این نشت آب ازسایر مناطق هچنان ادامه داشت ودرسال1982 افزایش یافته وکل میزان تراوش آب به22000 لیتر دردقیقه بالغ شد که این میزان ازظرفیت زهکشی پی بیشتر بود.جریان ها بزرگی در دو منطقه افقی متمرکز بودند،هرکدام دریکی از تکیه گاهی های سدوهریک به طور تقریبی4متر عرض و حداکثر2/0 متر ارتفاع داشتند.درآن زمان تزریق سیمان دوباره امتحان شد ولی باوجود سرعت زیاد نشت آب بی نتیجه بود.کارفرمای سد،سازمان آب انتاریو،بعدازآن برنامه مفصل تحقیقاتی راتنظیم وباهدف یافتن مواد غلیظی باگیرش سریع هدایت نمود که توانایی انسداد جریان های قوی را بدون مزاحمت برای زهکشی پی داشته باشد.طرح پذیرفه شده شامل تزریق اولیه قیرداغ برای انسداد بخشی از درز بود.این کار باید بدون درنگ باتزریق سیمان به درون گذرگاه تنگ شده دنبال شود.راه چاره دیگری که براساس تزریق قیر تنها پیشنهاد شده بود به دلیل تمایل قیر به خزش درحفره های بزرگ وعدم توانایی درنفوذ به ترک های باریک تر نادیده گرفته شد.درتدارک تزریق های نوبتی ازترموکوپل هایی که درسوراخ های اکتشافی معین کار گذاشته شده اند برای کنترل وزیر نظر گرفتن حرکت قیر استفاده می نمایند.درسمپتامبر1983 عملیات ترمیم باتزریق سیمان به ترک های کوچک زیر ناحیه اصلی تراوش درتکیه گاه جنوبی آغاز شد.سپس باپمپاژ قیر بادمای200 درجه سانتی گراد به درون شکاف اصلی صورت گرفت.چند دقیقه بعد تزریق ملات ماسه-سیمان ازطریق سوراخ های حفاری شده جداگانه مجاور شروع شد.دریک روز تزریق مرحل های تراوش آب در تکیه گاه جنوبی از13000 لیتر دردقیقه به کمتر از 900لیتر دردقیقه تنزل یافت.درژوئن1984 روش های مشابهی درتکیه گاه شمالی به کارگرفته شد ونشت آب9000 لیتر دردقیقه ای عملا کنترل وناچیز شد.بنابراین تزریق ترکیبی قیر وسیمان درسد استوارتویل ازپی رابیش از 90کاهش داد.تزریق انجام شده و مواد پرکننده هنوز خاصیت خودراحفظ نموده اند.مغزه های استخراج شده ازمح ها تزریق درسال های بعد چسبندگی کافی مواد ومصالح تزریق شده را نشان داده است.درمان بااین روش کم هزینه تر وسریع تر از روش معمول تزریق سیمان-بافرض عملی بودن گزارش شده است.میدانیم که قیرها تمایل به خزش و انقباض دراند.درکاربرد آن زمانی که درمعرض فشارهای بالاقرار دارد مشاهده وتحت نظر داشتن دائمی عملکرد آن مهم به شمار میرود.

3-1-توصیه های کلی درباره تزریق ترک ها درسدهای بتنی              13

3-2-تزریق سیمان پرتلند           14

3-3-سدوبلوکریک                     15

3-4-تزریق قیر               15

3-5-سد استوارتویل                   15

3-6-تزریق بامواد مصنوعی               16

3-7-سدکوربارا                     17

3-8-نماسازی              17

3-9-مواد ومصالح مصنوعی           18

3-10-ژنوممیرین                 19

3-11-بتن پاشی           19

3-12-تقویت نمودن پایه ها         19

3-13-مهارها             20

3-14-سدال آتازار               20

3-15-سدکاریبا           21

3-16-اضافه نمودن بتن              21

3-17-سدکانلز         21

3-18-زهکشی                           22

3-19-سددورشاک                   23

3-20-سد هارلان کانتی         23

3-21-سدهای بیلزبی وبوک           23

تعمیر ومقاوم سازی مونولیت های غیرسرریزی سدبتنی وزنی کوینا توسط مهارهای پس کشیده

تعمیر ومقاوم سازی مونولیت های غیرسرریزی سدبتنی وزنی کوینا توسط مهارهای پس کشیده

فصل چهارم:روش های مقاوم سازی سدهای بتنی درمقابل زلزله

4-4-2-سد کوینا(KOYNA)

سدکوینا درهند ودرطی سالهای1954 تا1963 ساخته شده است.این سد یک سازه بتنی وزنی دارای 103متر ارتفاع و 854 متر طول می باشد،به منظور طراحی این سد معیارهای درنظر گرفته شده است(الف) اصطکاک برشی باید کمتر ازمقدار مجاز باشد و(ب) حداکثر تنش فشاری باید ازتنش مجاز بتن کمتر باشد،(ج)ضریب اصطکاک برشی باید کمتر ازمقدار مجاز باشد و(د) ضریب لرزه ای05،0 درنظر گرفته شده است.مقطع سد کوینا بطور کامل وزنی نیست،درقسمت بالای وجه پایین دست دارای شیب0.153H:1V به همان طول می باشد.وجه بالادست تقریبا قائم است.در11دسامبر 1967 زلزله قوی باعبور ازمخزن به شدت5،6 برسداثر کرد.مرکز این زمین لرزه8تا13 کیلومتر ازمحل سد فاصله داشت ودارای عمق 13کیلومتر بود این زلزله باعث خرابی بسیاری از ساختمان های شهر کویانگار شد که برای استفامت دربرابر زلزله طراحی نشده بودند.حدود200نفر جانشان راازدست دادند وبیشتر از2200 نفرمجروح شدند،آسیب های وارده به بدنه سد کوینا شام ترک های افقی در35تا45 متری زیر تاج درمحل تغییرشیب ناگهانی که شیب وجه پایین دست،میگردد.ترکهایی درگالری عملیاتی ودرارتفاع میانه گالری فونداسیون ایجاد شده است.نیروهای فشاری بوجود آمده دراثر زلزله به موازات محور میانی سدودرتراز ارتفاعی تاج بود وباعث برآمدگی درسطح پیاده روی تاج شد،حداکثر شتاب اندازه گیری شده توسط شتاب نگاشت درراستای عرض دره بترتیب063g و 0.49g دربالاوپایین دست و .345g درراستای قائم گردید،مدت زمان رخداد زمین لرزه6ثانیه بود.سد کوینا بانصب 8تا10 کابل پس کشیده دربزرگترین بلوک های غیرسرریزی تعمیرشد.به هرکابل2.5MN اعمال شد ودر20متری محل مشهود ترک های شدید،مهارشده بود.به علاوه ترک ها باتزریق چسب اپوکسی تعمیر ودرزهای اجرایی قائم باتزریق سیمان ترمیم شدند.باتوجه به اینکه سد ایمنی ناکافی دربرابر زلزله داشت،لذا بلوک های غیرسرریزی توسط پایه ها نشان داده شده درشکل3تقویت ومقاوم سازی شدند.

4-1-مقدمه           26

4-2-عملکرد سدها درزلزله           28

4-3-ارزیابی ایمنی لرزه ای سدهای بتنی             28

4-4-آسیب های وارد برسدهای بتنی دراثر زلزله وتعمیر ومقاوم سازی آنها             29

4-4-1-سد هسین فنگ کیالنگ(HSINFENGKIANG)             29

4-5-تعمیرات سدسفیدرود           32

4-6-عملیات پس تنیدگی               33

فصل پنجم:افزایش مقاومت سدهای بتنی قوسی احداث شده دربرابر زلزله وتحلیل بانرم افزار SAP2000

5-1-مقدمه

در پروژه سدسازی تمامی بارهای وارده بربدنه سد بررسی ودرطراحی اعمال میگردد،سپس سد برمبنای آن احداث میگردد.قبل ازساخت وحتی درحین عملیات ساختمانی یک سد میتوان باتغییراتی در طرح واجرا نسبت به مقاوم سازی کامل آن اقدام نمود ولیکن اگر پس ازاحداث وآبگیری پاسخ های ابزاردقیق حکایت ازعدم مقاومت کافی سد درمقابل بارهای استاتیکی ودینامیکی نماید،چه بایدکرد؟دراین قسمت به یکی از روش های مقاوم سازی سدهای بتنی قوسی ساخته شده اشاره میگردد که درآن بدون نیاز به خالی کردن مخزن باتزریق درپی وجناحین دره محل احداث،مقاومت بدنه نسبت به بارزلزله افزایش می یابد.سدهای بتنی قوسی باویژگی های خاص وپیچیده اجرایی ازجمله سدهایی هستند که درشبکه آب وبرق کشور ازاهمیت ویژه ای برخوردارند.هرچند باتوانمندی متخصصان ایرانی ساخت اینگونه سدها نیز درکشور متداول گشته اما ممکن است به دلایل متعدد طراحی واجرا،فعالیت بامشکلاتی همراه شود.اگر پس از آبگیری که همواره باپیامدهای سیاسی،اجتماعی وفرهنگی مواجه است،مشخص گردد که بدنه درمقابل بار زلزله مقاومت لازم را ندارد،نمیتوان به راحتی مخزن راخالی وتوربین های نیروگاهی ازمدار خارج کرد،سپس به ترمیم ومقاوم سازی مبادرت نمود.لذا لازم است بدون رها نمودن آب مخزن ودرهمگام بهره برداری ازنیروگاه باروشی دیگر مقاوم سازی وبهسازی صورت پذیرد.ازاین رو مختصات گره ها والمان ها استخراج وبانرم افزار(SAP2000) مدل سد،پی وجناحین ایجاد گردید.لذا میتوان باکمک تزریق درپی وجناحین وبه تبع آن افزایش مدول الاستیسیسته ومدول برشی،مقاومت یک سدبتنی ساخته شده رادر برابر زلزله افزایش داد.

5-1-مقدمه         40

5-2-روش کار               40

5-3-نتایج           42

5-4-نتیجه گیری           42

فصل ششم:بتن غلطکی

6-3-سه روش طراحی سد بتن غلطکی

روش طراحی سد بتن غلتکی درسال های 1970 به سه طریق متفاوت درحال شکل گیری وتبیین بود.درایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی برروش های مربوط به مصالح واجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش(Army Corps of Engineers) توسعه یافت.مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی ازطرح اختلاط بتن متداول وروش های ساخت سدهای خاکی رادرنظر داشتند.گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده باغلطک(RCD) نامیده میشد.ازسه حالت فوقRCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم وتجارب اجرای آن میباشد.

6-1-مقدمه           45

6-2-ملاحظات اساسی درانتخاب نسبت اختلاط ناسب بتن غلتکی عبارتنداز               46

6-3-سه روش طراحی سد بتن غلطکی             46

6-4-روش طرح مخلوط باخمیر زیاد(روش انگلیسی)             46

6-5-روش سدبتنی متراکم شده باغلطکRCD(روش ژاپنی)              46

6-6-روش کم سیمان(گروه مهندسین ارتش آمریکا)               47

فهرست اشکال

1-1-پلان های محدب         4

1-2-پلان های مقعر         4

1-3-الف-عملکرد پلان های مقعر هنگام وقوع زلزله               5

1-3-ب-نحوه علاج بخشی پلان های مقعر(استفاده از درز زلزله)               6

1-3-ج-نامنظمی درارتفاع ونحوه علاج بخشی آن           7

1-4-عدم تناسب ابعاد مختلف درپلان وارتفاع           7

4-1-ترک افقی درامتداد درزاجرایی درسد سفیدرود که درزلزله1990 منجیل درایران ایجاد شد(چپ:ترک در وجه سراب،راست:ترک درجان پشت بندها دروجه پایاب)               27

4-2- مقاوم سازی لرزه ای سازه دریچه سرریز قرارگرفته برروی تاج سد وزنی ها کامورا باارتفاع 56متر(چپ:طرح اولیه سال1956 براساس شتاب شبه استاتیک0/1g راست:سازه مقاوم سازی شده باشتاب طرح1/9g)               28

4-3-تعمیر ومقاوم سازی مونولیت های غیرسرریزی سد بتنی وزنی کوینا توسط مهارهای پس کشیده (چپ ) وپایه ها(راست)                 30

4-4-طرح کلی سد سفیدرود1-آبگیرهای دوتونل انحرافی 2-سرریز شیپوری متصل به تونل انحرافی 3-سرریز روزه ای4-طغیانگر سرسره ای(سرریز تندایی)5-مرکز تولید انرژی6-سکوی اتصال7-دریچه های تحتانی آبیاری ساحل چپ وراست8-لوله های تحت فشار آبگیرها             31

4-5-خصوصیات آسیب های وارده درسد سفیدرود وهمسایگی آن بالاچپ:منظره پایین دست-بالا راست:افزایش نشت ازترک بازشده گالری تحتانی-پایین چپ:سقوط سنگ برروی جناح راست-پایین راست:ترک ترمیم شده درامتداد درز اجرایی باجریان خارجی چسب اپوکسی           32

4-6-گوه ایجاد شده دراثر ترک های شیبدار درپایه15.1-پایاب2-سراب3-ترک بازشده4-درزهای اجرایی5-ترک ها6-تغییرمکان20-15میلیمتری گوه               32

4-7-ترتیب12مهارپس کشیده درپایه های 8تا32 مقطع عرضی معادل(2) ترازبالایی اتفاع سد(3) مقطع(A-A)ا               34

4-8-عملیات تعمیرات سدسفیدرود:بالاچپ:حفاری یک گمانه توسط ماشین حفاری،بالاراست:عریض کردن دهانه گمانه برای قرار گرفتن سرمهارها واجرای بالشتک بتنی ونصب صفحه فولادی،پایین چپ:ماشین مهار کش برروی شاسی چرخ زنجیری،پایین راست:مهابندی انجام شده درفاز(1) به تعداد132 تاندون با8.4 مگانیوتن بارکاربردی           35

4-9-مقاوم سازی لرزه ای سد چندقوسی وبر(Weber) درکالیفرنیا،چپ:مقاوم سازی دوطرف دیواره قوس بابلوک های بتن غلطکی،راست:چگونگی اجام عملیات مقاوم سازی           38



مقطع کارشناسی ارشد

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


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان