Download Investigation of the cracking of CFRD face platesِ

ABSTRACT

The primary goal of this study was to examine the cracking behavior of the face plate of a CFRD over its life cycle. Analyses of the construction stage, impounding, long-term deformation and earthquake loading were conducted in sequential phases using a 2-D plane-strain model with the appropriate nonlinear constitutive  relationships for the dam constituents. The state of stress and the cracking behavior of the plate were found to be substantially different in the short and long term. Earthquake loading appears to be a critical load  condition for the face plate; cracking increased significantly after ground shaking.

INTRODUCTION

Concrete faced rockfill dams (CFRDs) are very popular in developing countries, as they can be constructed rapidly and easily compared to clay core earthfill dams. Structural and geotechnical designs of such systems are based on precedence, with little emphasis on modern analysis techniques. Empirical formulas are generally used to estimate the crest settlement and the face plate thickness for design purposes. Recent experiences in a major dam project raised questions about this common approach and underlined the importance of  conducting more field and laboratory research of CFRDs, especially to develop analytical approaches in  predicting the complex behavior of these systems using advanced constitutive models. The significance of using advanced constitutive models in the simulation of dam behavior was demonstrated in , where a substantial improvement in the deformation prediction for a rockfill dam was obtained using a work  hardening/softening elasto-plastic model instead of a simple elastic–perfectly plastic (Mohr–Coulomb) model. Using a similar calibration process, reasonable displacement predictions were obtained for the construction stage of a dam by using a fully coupled flow-stress analysis . The hysteretic behavior of soils under slow or rapid cyclic loading can also be simulated with plasticity models. An elasto-plastic constitutive model was compared to a critical-state-type model employing a kinematic  yield surface to predict the effects of  drawdown-impounding cycles on a dam . Multi-surface plasticity models with kinematic hardening , simulating the behavior of soils under cyclic loading conditions, were also successfully employed in advanced simulations of embankments.

چکیده

هدف اصلی این مطالعه بررسی رفتار ترک خوردگی چهره CFRD در طول چرخه زندگی آن است. تجزیه و تحلیل از مرحله ساخت و ساز، ضبط، تغییر شکل دراز مدت و بارگذاری زلزله در مراحل متوالی با استفاده از یک مدل خط کش دو بعدی با مناسب روابط ساختاری غیر خطی برای اجزای سد انجام شد. وضعیت استرس و رفتار ترک خوردگی این صفحات در کوتاه مدت و درازمدت قابل ملاحظه ای متفاوت است. بارگذاری زلزله به نظر می رسد شرایط بار بحرانی برای صفحه چهره است. ترک خوردگی پس از تکان دادن زمین به طور قابل توجهی افزایش یافت.

مقدمه

بتن مسلح سد سنگفرشی (CFRDs) در کشورهای در حال توسعه بسیار محبوب است، زیرا آنها می توانند به سرعت و به راحتی در مقایسه با سدهای خاک رس مورس رس ساخته شوند. طرح های سازه ای و ژئوتکنیکی چنین سیستم هایی بر اساس اولویت هستند، تاکید کمی بر تکنیک های تجزیه و تحلیل مدرن. به طور کلی برای رسیدن به نقاط قله و ضخامت صفحات چهره برای اهداف طراحی مورد استفاده قرار می گیرد. تجارب اخیر در یک پروژه بزرگ سد، سوالاتی را در مورد این رویکرد مشترک مطرح کردند و اهمیت انجام تحقیقات زمینه ای و آزمایشگاهی CFRD ها را به ویژه برای ایجاد رویکردهای تحلیلی در پیش بینی رفتار پیچیده این سیستم ها با استفاده از مدل های سازمانی پیشرفته تأکید کردند. اهمیت استفاده از مدلهای سازنده پیشرفته در شبیه سازی رفتار سد در این مورد نشان داده شده است، در حالی که بهبود قابل توجهی در پیش بینی تغییر شکل برای یک سد سنگفرشی با استفاده از یک مدل elasto-plastic سخت شدن / نرم کننده کاری به جای یک پلاستیکی کاملا الاستیسیته مور کولمب). با استفاده از یک فرآیند کالیبراسیون مشابه، پیش بینی های جابجایی مناسب برای مرحله ساخت سد با استفاده از یک تجزیه و تحلیل جریان انباشته به طور کامل متصل شد. رفتار هیسترتی خاک در زیر بارگیری چرخه آهسته یا سریع نیز می تواند با مدل های پلاستیکی شبیه سازی شود. یک مدل سازنده الاستوپلاستی با یک مدل بحرانی-حالت-حالت با استفاده از یک سطح عملکرد سینماتیک برای پیش بینی اثرات چرخه های تخریب پذیر برای سد مقایسه شد. مدل های پلاستیکی چند سطح با سخت شدن سینماتیک، شبیه سازی رفتار خاک در شرایط بارگیری سیکل، همچنین در شبیه سازی های پیشرفته خاکی مورد استفاده قرار گرفت.

Year: 2013

Publisher : ELSEVIER

By : Yalin Arici 

File Information: English Language/ 12 Page / size: 2.28 KB

Download

سال : 1392

ناشر : ELSEVIER

کاری از : یالین آرچی

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 12 صفحه / حجم : KB 2.28

لینک دانلود