Analysis of the Bottom Outlet Tunnel of Dams under Earthquake Loading (Case Study: Sefid Rud Dam)

Nazari, Alireza and Pasbani Khiavi, Majid and Ali Ghorbani, Morteza (2015) Analysis of the Bottom Outlet Tunnel of Dams under Earthquake Loading (Case Study: Sefid Rud Dam). Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (تحلیل دینامیکی تونل تخلیه کننده تحتانی سدها تحت اثر بارهای زلزله (مطالعه¬ی موردی: سد سفیدرود))
Alireza Nazari.pdf

Download (856kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In this thesis, due to importance of seismic analysis of concrete gravity dams, the effect of bottom outlet tunnel on seismic response is investigated. According to the geometry and behavior of gravity dams with bottom outlet tunnel, a computational procedure for three-dimensional model is developed in this research. A finite element model is developed and implemented using Ansys software for seismic analysis of system. The analysis is carried out in time domain considering dynamic excitations and dam-reservoir-foundation interaction. The water is taken as a compressible, inviscid fluid and the dam as elastic solid. Newmark time integration scheme is developed to solve the time-discretized equations which are an unconditionally stable implicit method. The Sommerfeld boundary condition has been used for truncated boundary. The Sefid Rud bottom outlet tunnel, due to horizontal and vertical components of Manjil earthquake is modeled as a case study to show the effects of bottom outlet tunnel on seismic responses of gravity dams considering interaction effects. Consider to obtained results, it is revealed that the existing bottom outlet tunnel in dams, increase the seismic response of gravity dams. At the end, parametric study on the effect of dam and foundation flexibility are presented and discussed. Obtained results show that the seismic response of bottom outlet tunnel is reduced by reducing the modules of elasticity. Keywords: Bottom Tunnel, Interaction, Gravity Dam, Sefid Rud, Ansys

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تحلیل دینامیکی تونل تخلیه کننده تحتانی سدها تحت اثر بارهای زلزله (مطالعه¬ی موردی: سد سفیدرود)
Persian Abstract: در این پایان¬نامه به تحلیل دینامیکی تونل تخلیه کننده تحتانی سدها تحت اثر بارهای زلزله با درنظر گرفتن اثرات اندرکنش پرداخته می¬شود. برای انجام مدل¬سازی و تحلیل از نر¬افزار Ansysکه مبتنی بر روش عناصر محدود می¬باشد، استفاده شده و تاثیر اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون در مدل لحاظ شده است. باتوجه به رفتار سد و هندسه¬ مورد نیاز برای ایجاد تونل، مدل¬سازی به صورت سه بعدی انجام گرفته و برای مرز دوردست مخزن از شرط مرزی سامرفلد استفاده شده است. برای انجام آنالیزهای دینامیکی از تحلیل تاریخچه زمانی، به¬دلیل ارائه پاسخ¬های واقعی سازه در برابر زلزله اعمالی استفاده شده است. برای انتگرال¬گیری عددی از روش Newmark که به صورت غیر مشروط پایدار می¬باشد، بهره گرفته شده است. به عنوان یک مطالعه موردی، آنالیز لرزه¬ای تونل تحتانی سد سفیدرود انتخاب شده و مولفه¬های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین¬لرزه منجیل به مدل اعمال شده است. برای بررسی رفتار لرزه¬ای در قسمت نخست، به بررسی لرزه ای خود تونل پرداخته شده و سپس تاثیر ایجاد شدن تونل بر پاسخ دینامیکی سد مورد تحلیل قرار گرفته است. برای بدست آوردن نتایج و مقایسه آن¬ها، از مقادیر پاسخ¬ها در نقاط بحرانی هر قسمت به صورت منحنی¬های تاریخچه زمانی و کانتور استخراج شده است. نتایج حاصل، تاثیر وجود تونل را بر افزایش پاسخ¬های لرزه¬ای سد نشان می¬دهد. در خاتمه، به عنوان یک مطالعه پارامتری به بررسی تاثیر مدول الاستیسیته بتن بر پاسخ¬ها پرداخته شده است. نتایج نشان می¬دهد که کاهش مدول الاستیسیته بتن بدنه سد موجب کاهش پاسخ¬های لرزه¬ای تونل می¬گردد. كليد واژه¬ها: 1- تونل تحتانی 2- اندرکنش 3- سد 4 - سفیدرود 5- Ansys
Supervisor:
SupervisorE-mail
Pasbani Khiavi, MajidUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Ali Ghorbani, MortezaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 19:52
Last Modified: 25 Nov 2018 19:52
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2219

Actions (login required)

View Item View Item