آنالیز لرزه ای پایداری شیب سد خاکی کاسواتی (Kaswati)

عنوان انگلیسی: 

SEISMIC SLOPE STABILITY ANALYSIS OF KASWATI EARTH DAM

عنوان فارسی:

آنالیز لرزه ای پایداری شیب سد خاکی کاسواتی (Kaswati)

تعداد صفحات مقاله اصلی: 4 صفحه

تعداد صفحات ترجمه: 14 صفحه

سال انتشار: 2012

مجله

International Journal of Advanced Engineering Research and Studies      E-ISSN2249–8974

The behavior of embankment dams, as one of’ the most important structures, under earthquake loading has attracted the attention of many researchers and dam designers.   A large number of water-retaining earthen dams were affected by theearthquake. This paper examines static and dynamic slope stability analysis of “Kaswati Dam” are located in Bhuj region by using of geo-studio 2007. Static analysis include Static slope stability method include Limit equilibrium analysis and stress deformation analysis. Limit equilibrium analysis consider force and/or moment equilibrium of a mass of soil above a   potential failure surface. Static slope stability analysis is done by Bishop’s simplified method and Dynamic slope stability analysis is done by time history method. The consequences of these problems were the dams performed reasonably in spite of being shaken by free-field horizontal peak ground acceleration (PGA) as high as 0.28g. A Magnitude (MW) 7.6 earthquakes occurred in Bhuj, India on January 26, 2001 Slope stability usually expressed in terms of an index, most commonly the factor of safety.

KEYWORDS: Static analysis, Dynamic analysis, Time history method, Kaswati dam, Bishop’s method, Factor of safety

آنالیز لرزه ای پایداری شیب سد خاکی کاسواتی (Kaswati)

چکیده

رفتار سدهای خاکی به عنوان یکی از مهمترین سازه ها ، تحت شرایط لرزه ای ، توجه بسیاری از محققان و طراحان سد را به خود جلب نموده است. تعداد زیادی از سدهای خاکی ، در شرایط زمین لرزه، تحت تاثیر قرار می گیرند. این مقاله ، تحلیل های پایداری دینامیکی و استاتیکی شیب در سد کاسواتی واقع در منطقه ی Bhuj را با استفاده از نرم افزار ژئو استودیوی 2007 ( Geo-Studio 2007) مورد مطالعه و بررسی قرار می دهد. تحلیل های استاتکی شامل روش های پایداری استاتیکی شیب از جمله تحلیل های تعادل حدید و تحلیل های تغییر شکل ناشی از تنش می باشند.  تحلیل های تعادل حدی، تعادل نیرویی و یا گشتاوری جرم خاک بالای یک سطح شکست بالقوه را در نظر می گیرند. تحلیل های استاتیکی پایداری شیب با روش ساده شده ی Bishop و تحلیل های دینامیکی پایداری شیب با روش تاریخچه ی زمانی[1] انجام شده اند. پیامدهای این مسئله سدهایی بودند که به رغم دارابودن شتاب افقی (PGA) به مقدار 0.28g به لرزش در آمده بودند. دز 26 ژانویه 2001 در Bhuj هندوستان، زمین لرزه ای به بزرگی 7.6MW در مقیاس امواج گشتاوری روی داد که در آن پایداری شیب در بخش هایی از یک شاخص ، به عنوان رایج ترین فاکتور ایمنی بیان شده بودند.

کلمات کلیدی : تحلیل های استاتیکی ، تحلیل های دینامیکی ، روش تاریخچه ی زمانی ، سد کاسواتی ، روش بی شاپ ، فاکتور ایمنی

عملکرد تغییر شکل سد خاکی کرخه با هسته ی رسی مختلط و خالص تحت شرایط زلزله (مقاله انگلیسی همراه با ترجمه)

عنوان انگلیسی: 

Deformation Performance of the Karkheh Earth Dam with Mixed and  Pure Clay Coreunder Seismic Excitations

عنوان فارسی:

عملکرد تغییر شکل سد خاکی کرخه با هسته ی  رسی مختلط و خالص تحت شرایط زلزله

تعداد صفحات مقاله اصلی: 10 صفحه

تعداد صفحات ترجمه: 23 صفحه

سال انتشار: 2012

مجله

Journal of the Structural Engineering and Geotechnics

The number of constructed dams has been largely increased due to high demands of water supplies, and earth dams are the most common types since they are more compatible to the environment. Nevertheless, the stability of these important structures during earthquakes has to be carefully evaluated and guaranteed. In the past, earth dams usually designed with pure clay core, but in recent decades they are widely designed and constructed with mixed clay core due to their better performance against vibrations particularly earthquake loadings.  This paper evaluates the displacement performance of the Karkheh Large Embankment  Dam with mixed- clay core, recently constructed in south-western part of Iran, under earthquake motions and compares the dynamic analyses’ results with those of pure-clay core. In this work, the Karkheh Dam with both mixed and pure clay core is numerically modeled using the FLAC 4.0software. After calibrating the model and completing the static and dynamic analyses under different excitations, belonged to some heavy past earthquakes, the results in terms of the maximum settlements, horizontal displacements of upstream and downstream shells are estimated, compared and discussed. Based on the obtained results, it is noted that the dynamic performance of earth dams with mixed-clay core is more desirable than that of pure-clay core. It is also observed that the seismic settlements of the dam with pure-clay core averagely show an increase of 20 percents compared with that having the mixed-clay core.

Keywords:Karkheh earth dam, Mixed clay core, Dynamic analyses, Numerical modeling, Earthquake, Deformation

عملکرد تغییر شکل سد خاکی کرخه با هسته ی  رسی مختلط و خالص تحت شرایط زلزله

چکیده

تعداد سدهای ساخته شده به علت تقاضای زیاد منابع تامین آب، افزایش گسترده ای داشته است و سدهای خاکی رایج ترین نوع سدهایی هستند که بیشترین سازگاری را با محیط زیست دارند. با این اوصاف، ضروری است که پایداری این سازه های مهم و اساسی در حین وقوع زمین لرزه، بدقت ارزیابی و تضمین گردند.در گذشته ، معمولاً سدهای خاکی با هسته ی رسی خالص طراحی شده اند ، اما در دهه های اخیر،به علت عملکرد بهتر آنها در برابر ارتعاشات ، مخصوصاً بارگذاری های لرزه ای،  بطور گسترده ای با هسته ی رسی مختلط طراحی و ساخته شده اند.    

این مقاله، عملکرد جابجایی سد بزرگ خاکی کرخه که دارای هسته رسی  مختلط است و اخیراً در قسمت جنوب غربی ایران ساخته شده است را تحت حرکات زمین لرزه بررسی و ارزیابی می کند و نتایج تحلیل دینامیکی  را با هسته ی رسی خالص مقایسه می کند.   در این پژوهش ، سد کرخه با هر دو هسته ی رسی مختلط و رسی خالص ، با روش های عددی با استفاده از نرم افزار FLAC 4 مدل سازی شده است. بعد از کالیبراسیون مدل و تکمیل تحلیل های دینامیکی و استاتیکی تحت شرایط مختلف ، با آگاهی از اطلاعات  برخی زمین لرزه های سنگین گذشته، نتایج در پارامترهایی از قبیل حداکثر نشست ، جابجایی های افقی پوسته های بالادستی و پایین دستی تخمین و مقایسه و مورد بحث قرار گرفتند.

بر اساس نتایج بدست آمده ، باید توجه داشت که عملکرد دینامیکی سدهای خاکی دارای هسته ی رسی مختلط بسیار قابل قبول تر از سدهای دارای هسته ی رسی خالص است.  همچنین، مشاهده گردید که نشست های لرزه ای سد هسته ی رسی خالص ، بطور متوسط افزایش 20% را نسبت به سد دارای هسته ی رسی مختلط نشان داد.

کلمات کلیدی : سد خاکی کرخه ، هسته رسی مختلط ، تحلیل های دینامیکی ، مدلسازی عددی ، زمین لرزه ، تغییر شکل