Investigation of Dynamics Behaviour of Concrete Gravity Dams due to Explosion Loading using Probabilistic Analysis

Jafari, Seyed Reza (2017) Investigation of Dynamics Behaviour of Concrete Gravity Dams due to Explosion Loading using Probabilistic Analysis. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (بررسی رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی تحت اثر بار انفجار با استفاده از تحلیل احتمالاتی)
Seyed Reza Jafari.pdf

Download (1MB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The increment in terrorist attacks has caused insecurity in the region, which needs to be predicted and prepared for malicious attacks, especially on infrastructure installations and networks in the country. One of the significant infrastructures of each country is the dams and split power plants set, which, damaging will have irreparable Physical and financial losses. Therefore, investigation of the behavior of important structures such as concrete gravity dam under explosion load is very importance. In this thesis, the dynamic behavior of a concrete gravity dam under a 1000 kg TNT explosion was simulated and evaluated, in which the model of the Koyna dam was simulated and evaluated in three different models. For behavior models, equations of state such as p- were used for concrete materials in the dam structure, JH2 for foundation bedding material, JWL for explosives and polynomial for reservoir fluid. The simulations results indicate weakness in the upper part of the dam, especially in the neck of the dam. There is also a serious and widespread injury in the near-explosive area that, when submerged explosives are located, impulse and pressure at a distance of 1 meter from the center of explosives are 12 times higher than that of the explosion in the air, in which due to that, the damages created are also spreading to a large extent. The severity and extent of damage in the mode of underwater explosion was such that it caused instability in the dam and exit the cycle of exploitation. By increasing the depth of the explosion center, the hydrostatic pressure of the water overcomes the pressure released from the explosion and reduces its pressure. Eventually the Six Sigma Analysis method used for probabilistic analysis of the final model. The design of experiment type was LHSD, type of samples was User-Defined Sample with 20 samples and in the the Six Sigma Analysis section, type of samples was LHS with 10000 samples were selected. In the probabilistic analysis, the compressive strength of concrete (fc) was analyzed as a variable value with normal distribution selected and the sensitivity and effect of the responses were investigated.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی تحت اثر بار انفجار با استفاده از تحلیل احتمالاتی
Persian Abstract: افزایش حملات تروریستی باعث ناامنی‌هایی در منطقه شده است که نیازمند پیش‌بینی و آمادگی در برابر حملات مخرب به خصوص بر تأسیسات و شبکه‌های زیربنایی کشور می‌باشد. از جمله تأسیسات زیربنایی مهم هر کشور مجموعه سد و نیروگاه‌های انشعابی از آن می‌باشد که در صورت تخریب، آسیب جبران‌ناپذیر جانی و مالی بر جای خواهد گذاشت، لذا بررسی رفتار سازه‌های مهم همچون سد بتنی وزنی تحت بار انفجار دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در این پایان‌نامه به بررسی رفتار دینامیکی سد بتنی وزنی تحت بار انفجار از نوع TNT به جرم 1000 کیلوگرم پرداخته شد که در آن مدل سد کوینا در سه مدل متفاوت شبیه‌سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مدل‌های رفتاری از معادلات حالت همچون p- برای مصالح بتنی بدنه سد، JH2 برای مصالح بستر سنگی فونداسیون، JWL برای مواد منفجره و Polynomial برای سیال مخزن استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها نشان دهنده ضعف در قسمت بالایی سد و به خصوص در قسمت گردن سد می‌باشد. همچنین آسیب جدی و گسترده‌ای در ناحیه نزدیک به مواد منفجره اتفاق می‌افتد که در صورت قرارگیری مواد منفجره در زیر آب، تکانه و فشار در فاصله 1 متری از مرکز مواد منفجره تا 12 برابر افزایش نسبت به حالت انفجار در هوا را نشان می‌دهد که به تبع آن آسیب‌های ایجاد شده نیز در وسعت بسیاری گسترش می‌یابد. شدت و گسترش آسیب در حالت انفجار زیر آب در حدی بود که موجب ناپایداری در سد و خروج از چرخه بهره‌برداری آن می‌شود. با افزایش عمق مرکز انفجار، فشار هیدرواستاتیک آب بر فشار آزاد شده از انفجار غلبه کرده و از فشار آن می‌کاهد. در خاتمه برای مدل اصلی تحلیل احتمالاتی با استفاده از روش Six Sigma Analysis انجام شد. نوع طراحی آزمایش LHSD، نوع نمونه‌ها User-Defined با 20 عدد و در بخش Six Sigma Analysis، نوع نمونه‌ها LHS با 10000 عدد انتخاب شد. در تحلیل احتمالاتی، مقاومت فشاری بتن (fc) به عنوان مقدار متغیر با توزیع نرمال انتخاب و سپس حساسیت و تأثیرپذیری پاسخ‌ها بررسی شد.
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: 03 Oct 2018 10:46
Last Modified: 03 Oct 2018 10:46
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/318

Actions (login required)

View Item View Item