Investigation of RCC Dam Considering Viscous Boundary Conditions


KARTAL M. E. , BAYRAKTAR A., ÇAVUSLİ M., KARABULUT M., BAŞAĞA H. B.

2nd International Sustainable Buildings Symposium, Ankara, Turkey, 28 - 30 May 2015, pp.144-150

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.144-150

Abstract

Ground motion effect on a roller-compacted concrete (RCC) dams in the earthquake zone should be taken into account for the most critical conditions. This study presents two-dimensional earthquake response of Cine RCC dam considering geometrical non-linearity. Besides, material non-linearity are also taken into consideration in time-history analyses. Bilinear kinematic hardening and multi linear-hardening model are used in the materially non-linear analyses for concrete and foundation rock. The dam–foundation–reservoir interaction is modeled by the contact elements. Empty and full reservoir conditions are considered numerical analyses. The hydrodynamic pressures of the reservoir water are modeled with the fluid finite elements based on the Lagrangian approach. In the earthquake analyses, viscous dampers are defined in the finite element model to represent infinite boundary conditions. Numerical solutions indicate that the horizontal displacements increase by hydrodynamic pressure. In addition to this, those also increase by the effect of the materially non-linear response of the dam. However, while the principle stress components increase by the hydrodynamic pressure effect the reservoir water, those decrease in the materially non-linear time-history analyses.

Deprem bölgelerindeki yer hareketinin silindirle sıkıştırılmış beton (SSB) barajlar üzerindeki etkilerinin dikkate alınması gerekmektedir. Bu çalışmada SSB barajların iki boyutlu deprem davranışı geometri bakımından doğrusal olmayan davranış dikkate alınarak incelenmektedir. Ayrıca, malzeme bakımından doğrusal olmayan davranış da zaman tanım alanında yapılan çözümlerde dikkate alınmaktadır. Çift yönlü ve çok yönlü kinematik pekleşme modelleri malzeme bakımından doğrusal olmayan analizlerde sırasıyla beton ve temel kayası için dikkate alınmıştır. Rezervuar suyunun hidrodinamik basınç etkileri Lagrange Yaklaşımına bağlı iki boyutlu sonlu sıvı elemanlarla modellenmiştir Deprem analizlerinde viskoz sönümleyiciler sonlu eleman model sınırlarında yansıtmayan sınır şartlarını tanımlamak için kullanılmıştır. Sayısal çözümlere göre, yatay yerdeğiştirmeler hidrodinamik basınç etkisiyle artmıştır. Ayrıca, bunlar malzeme bakımından doğrusal olmayan analizlerde de küçük de olsa bir artış göstermiştir. Bunun yanı sıra, asal gerilme bileşenleri hidrodinamik basınç etkisiyle artarken, malzeme bakımından doğrusal olmayan analizlerle azalmaktadır.