بررسی اثر انرژی زلزله روی رفتار لرزه‌ای سد بتنی قوسی با استفاده از تبدیل موجک

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران، بابلسر

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران، بابلسر

چکیده

سدها از جمله سازه‌های عظیم مهندسی هستند که بررسی رفتار لرزه‌ای آنها تحت تکانه‌های لرزه‌ای شدید از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا آسیب و خرابی این ابرسازه‌ها می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد. در این تحقیق، مدل‌سازی اجزای محدود سد بتنی قوسی مارو پوینت در نرم‌افزار سالید ورک انجام شده و تحلیل دینامیکی غیرخطی سد با در نظر گرفتن اندرکنش سد- دریاچه- فونداسیون در نرم‌افزار المان محدود آباکوس انجام گرفته است. در روند تحلیل غیرخطی از مدل پلاستیسیته خرابی بتن استفاده شده است. همچنین به‌منظور بررسی تأثیـر چگونگی توزیع انـرژی زلزله بر رفتار لرزه‌ای سد، رکوردهای ثبت شده مربوط به زلزله‌های مختلف با استفاده از تبدیل گسسته موجک به مؤلفه‌های مختلف با سطح انـرژی متفاوت تجزیه شده‌اند. نتایج حاکی از آن است که در حوزه نزدیک گسل می‌توان مؤلفه موجکی از زلزله را یافت که با وجود دارا بودن مدت‌زمان مؤثر کمتر، در حدود 60 تا 70 درصد نسبت به رکورد اصلی، پاسخ‌های نزدیک به رکورد اصلی با اختلافی کمتر از 10 درصد را حاصل نماید که این خود کاهش زمان تحلیل را در پی خواهد داشت. همچنین نشان داده شده که میزان انرژی زلزله و شدت آن در واحد زمان در چگونگی بازتاب سازه مؤثر خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Wang, G., Wang, Y., Io, W., Zhou, W., and Zhou, C. (2015) Integrated duration effects on seismic performance of concrete gravity dams using linear and nonlinear evaluation methods. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 79, 223-236.
  2. Tekie, P. and Ellingwood, B. (2003) Seismic Fragility Assessment of Concrete Gravity Dams. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32, 2221-2240.
  3. Zhang, S., Wang, G., Pang, B., and Du, C. (2013) The effects of strong motion duration on the dynamic response and accumulated damage of concrete gravity dams. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 45, 112-124.
  4. Rajasekaran, S., Latha, V., and Lee, S.C. (2006) Generation of artificial earthquake motion records using wavelets and principal component analysis. Journal of Earthquake Engineering, 10(05), 665-691.
  5. Miao, X.Y., Wang, S.L., and Fan, Y.J. (2011) Study on Damage Identification for Reinforced Concrete Structures Based on Wavelet Transform. Applied Mechanics and Materials, 94, 1505-1510.
  6. Sun, D. and Ren, Q. (2016) Seismic damage analysis of concrete gravity dam based on wavelet transform. Shock and Vibration, 1-8.
  7. Mollaioli, F. and Bosi, A. (2012) Wavelet analysis for the characterization of forward-directivity pulse-like ground motions on energy basis. Meccanica, 47(1), 203-219.
  8. Montejo, L.A. and Kowalsky, M.J. (2008) Estimation of frequency dependent strong motion duration via wavelets and its influence on nonlinear seismic response. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 23(4), 253-264.
  9. Cao, H. and Friswell, M.I. (2009) The effect of energy concentration of earthquake ground motions on the nonlinear response of RC structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29(2), 292-299.
  10. Naseralavi, S.S., Balaghi, S., and Khojastehfar, E. (2016) Effects of Various Wavelet Transforms in Dynamic Analysis of Structures. World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering, 10(7), 839-843.
  11. Chen, X.J. and Gao, Z.F. (2011) Data processing based on wavelet analysis in structure health monitoring system. Journal of Computers, 6(12), 2686-2691.
  12. Sua`rez, L.E. and Montejo, L.A. (2005) Generation of artificial earthquakes via the wavelet transform. Int. j. Solids and Structures, 42, 5905-5919.
  13. Lee, D.T. and Yamamoto, A. (1994) Wavelet analysis: theory and applications. Hewlett Packard Journal, 45, 44-44.
  14. Rezai, M. and Ventura, C.E. (2002) Analysis of strong and weak ground motions recorded at two sites during Loma Prieta earthquake by wavelet transform. Canadian Journal of Civil Engineering, 29(1), 157-170.
  15. Li, P., Kong, F., He, Q., and Liu, Y. (2013) Multiscale slope feature extraction for rotating machinery fault diagnosis using wavelet analysis. Measurement, 46(1), 497-505.
  16. Peng, Z.K. and Chu, F.L. (2004) Application of the wavelet transform in machine condition monitoring and fault diagnostics: a review with bibliography. Mechanical Systems and Signal Processing, 18(2), 199-221.
  17. Alembagheri, M. and Ghaemian, M. (2013) Damage assessment of a concrete arch dam through nonlinear incremental dynamic analysis. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 44, 127-137.
  18. Akköse, M. and Şimşek, E. (2010) Non-linear seismic response of concrete gravity dams to near-fault ground motions including dam-water-sediment-foundation interaction. Applied Mathematical Modelling, 34(11), 3685-3700.
  19. ABAQUS Theory Manual. Available: http://abqdoc.byv.kth.se:2080/v6.12/books/stm/default.htm [2016, September 17].
  20. Lee, J. and Fenves, G.L. (1998) A plastic‐damage concrete model for earthquake analysis of dams. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 27(9), 937-956.
  21. Grassl, P., Xenos, D., Nyström, U., Rempling, R., and Gylltoft, K. (2013) CDPM2: A damage-plasticity approach to modelling the failure of concrete. International Journal of Solids and Structures, 50(24), 3805-3816.
  22. Omidi, O. and Lotfi, V. (2010) Finite Element Analysis of Concrete Structures Using Plastic Damage Model in 3-D Implementation. International Journal of Civil Engineering, 8(3), 187-203.
  23. Hall J.F. (2006) Problems encountered from the use (or misuse) of Rayleigh damping. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 35, 525–545.
  24. PEER Strong Motion Database. Available: http://peer.Berkeley.edu/NGA [2016, July 26].
  25. Code, I.S. (2014) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800), Iran (in Persian).
  26. Kayen, R.E. and Mitchell, J.K. (1997) Assessment of liquefaction potential during earthquakes by Arias intensity. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 123(12), 1162-1174.
  27. Travasarou, T., Bray, J.D., and Abrahamson, N.A. (2003) Empirical attenuation relationship for Arias intensity. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32(7), 1133-1155.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 دی 1395
  • تاریخ بازنگری: 06 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار