بررسی عددی تاثیر پرده آب بند و فیلتر پایین دست در کاهش زیر فشار، نشت و گرادیان خروجی در زیر سازه های هیدرولیکی
نام نخستين پديدآور
/میثم نوری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: کشاورزی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۶
نام توليد کننده
، میرزائی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی آب گرایش سازههای آبی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۶/۰۳/۳۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
احداث دیواره آب بند که در این مطالعه نیز مورد بررسی قرار گرفته است یکی از مهم ترین طرح های آب بندی و ایجاد پایداری در سازه ها می باشد .در این مطالعه عملکرد دیواره آب بند و فیلتر واقع در پایین دست سازه، برای کنترل زیر فشار، گرادیان خروجی و نشت مورد بررسی قرار گرفت .حالت های مورد بررسی عبارت اند از :بررسی فیلتر منفرد، بررسی دیواره آب بند منفرد بالادست، بررسی دیواره آب بند در بالادست و پایین دست، بررسی دیواره آب بند بالادست و فیلتر، بررسی دو دیواره آب بند و فیلتر .بدین منظور از روش المان محدود و نرم افزارSEEP/W استفاده شد .پارامترهای مورد مطالعه نیز عبارت اند از : طول فیلتر، فاصله فیلتر از پایین دست سازه، عمق دیواره های آب بند، فاصله دیواره آب بند از بالادست، هد آب بالادست و ضخامت پی آبرفتی .برای بررسی دقیق زیر فشار، زیر فشار در فواصل ۵/۰ متری در کف سازه محاسبه شد و میزان تغییرات زیر فشار در بالادست و پایین دست سازه به صورت مجزا مورد بررسی قرار گرفت .هم چنین در محاسبه گرادیان خروجی، میانگین گرادیان سه گره قائم انتهایی در پایین دست کف بند بتنی لحاظ شد .مدل سازی های مربوط به فیلتر منفرد نشان داد که : با طراحی فیلتر با کم ترین طول همواره گرادیان خروجی، زیر فشار و دبی نشت کاهش خواهد یافت .با افزایش طول فیلتر، شیب کاهش موارد مذکور افزایش خواهد یافت که نتایج حاصل از مدل سازی ها نشان داد که طول بهینه فیلتر برای کاهش نشت، گرادیان و زیر فشار، ۲ متر می باشد .با فاصله گرفتن فیلتر از پایین دست سازه، از شیب کاهش زیر فشار و نشت جریان کاسته خواهد شد .هم چنین طراحی فیلتر با فاصله از پایین دست سازه، میزان شیب کاهش گرادیان را افزایش خواهد داد) عکس زیر فشار و نشت .(هم چنین در رابطه با فیلتر می توان به این موضوع اشاره کرد که هرچه میزان بار آب بالادست افزایش یابد میزان تأثیر فیلتر نیز افزایش خواهد یافت .فیلتر با کم ترین طول (۲ متر (موجب کاهشی به میزان ۶۵ درصد در میزان گرادیان خروجی، کاهش ۱۰ درصدی زیر فشار در بالادست سازه، کاهش ۶۰ درصدی زیر فشار در پایین دست سازه و کاهش ۳۵ درصدی) فیلتر با طول ۱ متر (در میزان نشت خواهد شد .روابط رگرسیونی نیز برای محاسبه زیر فشار و گرادیان در صورت وجود فیلتر ارائه شد .مدل سازی های دیواره آب بند نشان داد که :با افزایش عمق دیواره آب بند بالادست میزان زیر فشار، گرادیان و دبی نشت کاهش خواهد یافت که بیش ترین تأثیر دیواره آب بند در کاهش زیر فشار در بالادست سازه خواهد بود .هم چنین با فاصله گرفتن دیواره آب بند از بالادست، میزان دبی نشت و زیر فشار افزایش خواهد یافت ولی میزان افزایش در گرادیان خروجی قابل توجه نخواهد بود .با طراحی دو دیواره آب بند در بالادست و پایین دست می توان به این نکات اشاره کرد که :برای اثر گذاری دیواره آب بند پایین دست در میزان نشت، باید دیواره آب بند پایین دست حتما عمیق تر از دیواره آب بند بالادست باشد این در حالی است که این عامل سبب افزایش زیر فشار خواهد شد .مدل سازی دیواره آب بند بالادست و فیلتر نشان داد که این ترکیب در کنترل زیر فشار، گرادیان و نشت نتایج بسیار بهتری از استفاده از ترکیب دو دیواره آب بند در بالادست و پایین دست دارد .استفاده از دو دیواره آب بند در بالادست و پایین دست عمیق (۹/۰ ضخامت پی (موجب کاهش گرادیان به میزان ۴۵۰ درصد، موجب کاهش دبی به میزان۱۳۲ درصد و موجب کاهش زیر فشار به میزان ۱۱ درصد خواهد شد .در حالی که فیلتر به طول ۲ متر با دیواره آب بند بالادست موجب کاهش ۴۹۰ درصد در میزان گرادیان، موجب کاهش ۱۸۰ درصد در میزان دبی نشت و موجب کاهش ۱۱۹ درصدی در میزان زیر فشار خواهد شد .این در صورتی است که طراحی دیواره آب بند عمیق (۹/۰ ضخامت پی (با طراحی فیلتر ۲ متری چه از لحاظ اقتصادی و ... به هیچ وجه قابل مقایسه نخواهد بود .نتایج حاصل از این مطالعه، مناسب ترین ترکیب برای پایداری سازه را استفاده از دیواره آب بند بالادست و فیلتر در پایین دست توصیه می کند .استفاده از این ترکیب میزان زیر فشار را هم در بالادست و هم در پایین دست سازه به خوبی کنترل خواهد کرد
متن يادداشت
The construction of cut-off wall that has been studied in this research is one of the important projects about sealing and the sustainability of hydraulic structures. The performance of the cut-off wall and filter located in the downstream of the structure was investigated to control the uplift pressure and exit gradient and the seepage, in this study. Studied states comprise as: investigation of the single filter, investigation of the upstream the single cut off wall, investigation of combined upstream and downstream cut-off walls, investigation of the upstream cut-off wall and filter, investigation of two cut-off walls with downstream filter. Finite element method and SEEP/W software were used for this purpose. The studied parameters are: length of the filter, the distance of filter from the downstream of the structure, depth of the cut-off walls, the distance of cut-off wall from the upstream, upstream head, and the thickness of the foundation. For scrutiny of the uplift pressure, the uplift pressure is calculated at the distances of 0.5 m in floor of the structure and the rate of changes in uplift pressure at the upstream and downstream of the structure were studied individually. Also the average of exit gradient of three vertical end nodes in the downstream of the concrete apron was considered in the calculation of exit gradient. Modeling of the single filter showed that: always exit gradient, uplift pressure and the discharge of the seepage will be reduced with filter designing by the minimum length. The slope of the reduction in the above items will be increased by increase of the length of filter that the results of modeling showed that the optimum length of filter is 2 meters reducing the seepage, gradient and uplift pressure. The more distance of filter from the downstream of the structure, the less reduction of the slope of the uplift pressure and the seepage. Also the slope of the reduction in the gradient will be increased by the design of the filter with the distance from the bottom of the structure (Inverse of the uplift pressure and the seepage). Also it can be noted that on the filter the more increase of the upstream head the more increase of the effect of the filter. Filter with minimum length (2 meters) will cause a reduction of 65 in the exit gradient, a reduction of 10 in uplift pressure at the upstream of the structure, a reduction of 60 in uplift pressure at the downstream of the structure and a reduction of 35 (filter with the length 1 m) in the seepage. Also if there is a filter, the regression equations were provided for calculating of the uplift pressure and gradient. The modeling of cut-off wall showed that: the uplift pressure, gradient and discharge of the seepage will be reduced with increasing the depth of the upstream cut-off wall, which the most effect of cut-off wall will be at the upstream of the structure to reduce the uplift pressure. Also the more distance of the cut-off wall from the upstream, the more discharge of the seepage and uplift pressure but the increase of exit gradient wont be considerable. These points can be mentioned by designing two upstream and downstream cut-off walls: the downstream cut-off wall should be deeper than the upstream one for affecting on the discharge of the seepage by the downstream cut-off wall, though this will cause the increased the uplift pressure. The modeling of the upstream cut-off wall and filter showed that this combination accomplishes the controlling of the uplift pressure, gradient, and seepage much better than the combination of both upstream and downstream cut-off walls. Using two deep upstream and downstream cut-off walls (foundation thickness of 0.9) will cause to reduce the gradient about 450 , the discharge about 132 , and the uplift pressure bout 11 . While the filter with a length of 2 meters and the upstream cut-off wall will cause to reduce the gradient about 490 , the discharge of the seepage about 180 , and the uplift pressure about 119 . This is provided if the design of the deep cut-off wall (the foundation thickness of 0.9) with the design of 2-meter filter never would be comparable whether in terms of economic etc. The results of this study recommend using the upstream cut-off wall and the downstream filter as the most suitable combination for structural stability. The use of this combination will control the uplift pressure in both upstream and downstream of the structure well
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )