Investigation on the Propagation of existing Cracks In Foundation of Concrete Gravity Dams due to Earthquake Loading

Yaghoobi Oulagan, Fariborz (2017) Investigation on the Propagation of existing Cracks In Foundation of Concrete Gravity Dams due to Earthquake Loading. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (بررسی گسترش ترک¬های موجود در فونداسیون سدهای بتنی وزنی تحت تاثیر زلزله)
word.pdf

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

Abstract

In this study the seismic performance of concrete gravity dams using dynamic analysis and cracks route creation and growth in the foundation of concrete gravity dam are investigated. For this purpose, Pine Flat Dam in America considering the system of dam - reservoir - foundation is studied. Two-dimensional model using ANSYS software based on finite element for this system is presented. By applying both horizontal and vertical Accelerograms of Taft earthquake, the model has been analyzed for the first twenty seconds. Sommerfeld boundary condition and Newmark numerical integration methods for distant border disconnected was used. In area near the foundation and dam heel connection that maximum principal stress occurs, Discrete Crack defined. The results of static analysis and time history that includes horizontal shift’s contours and graphs shows that maximum principal stress in the heel of dam and maximum compressive stress in the and toe of the dam is generated. The results showed values of tensile stress in the area of crack definition and around of it exceeds the ultimate tensile stress allowable and enter the area of nonlinear and dam cracks at heel, and in the following by studying different paths of maximum amount of principal stress in the path that has been extracted in this thesis, significant decrease after cracks occurrence are observable. This places does not bear tensile stress and in time history graphs they are specified as residual stresses and close to zero. To prevent damage due to cracking, it is necessary to make special decisions at the propagation paths of cracks.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی گسترش ترک¬های موجود در فونداسیون سدهای بتنی وزنی تحت تاثیر زلزله
Persian Abstract: دراین پایان¬نامه به بررسی عملکرد لرزه¬ای سدهای بتنی وزنی با استفاده از تحلیل دینامیکی و بررسی مسیر ایجاد و رشد ترک خوردگی در فونداسیون سد بتنی وزنی پرداخته می¬شود. برای این منظور سد Pine Flat واقع در آمریکا با در نظر گرفتن سیستم سد – مخزن – فونداسیون مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم مورد نظر به صورت مدل دو بعدی با استفاده از نرم افزار ANSYS که بر مبنای المان محدود می باشد، ارائه می شود. مدل مورد نظر با اعمال توامان شتابنگاشت¬های افقی و قائم زلزله Taft مورد آنالیز قرار گرفته است. برای مرز دوردست قطع شده، از شرط مرزی سامرفلد (Summerfeld) و جهت انتگرال¬گیری عددی از روش نیومارک¬ (Newmark) بهره گرفته شده است. ترک مجزا (Discrete Crack) در نزدیکی اتصال پاشنه سد و فونداسیون که تنش اصلی حداکثر در این ناحیه به وجود می¬آید، تعریف می شود. نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی و تاریخچه زمانی به شکل کانتور¬ها و گراف¬هایی که شامل تغییر مکان افقی تاج سد، تنش اصلی حداکثر در پاشنه سد و تنش فشاری در پنجه سد می¬باشد، استخراج شده است. با مشاهده نتایج حاصل ملاحظه می شود مقادیر تنش کششی در محل تعریف ترک و حوالی آن با عبور از تنش کششی نهایی مجاز وارد ناحیه غیر¬خطی شده و سد در محل پاشنه ترک می-خورد، در ادامه با بررسی مسیرهای مختلف مقادیر تنش اصلی حداکثر در مسیری که در این پایان نامه استخراج شده است، بعد از وقوع ترک کاهش قابل ملاحظه¬ای را نشان می دهد. این نقاط فونداسیون تنش کششی چندانی تحمل نمی¬کنند و در نمودار تاریخچه زمانی آن¬ها که در این پایان¬نامه نشان داده شده است، به صورت تنش¬های پسماند و نزدیک صفر مشخص شده است. برای جلوگیری از خسارات ناشی از ترک خوردگی، لازم است در مسیر گسترش ترک تمهیدات مورد نیاز اندیشیده شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Pasbani Khiavi, MajidUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Ali Ghorbani, MortazaUNSPECIFIED
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: 06 Oct 2018 08:04
Last Modified: 06 Oct 2018 08:04
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/367

Actions (login required)

View Item View Item