ترجمه عمران پیش بینی افزایش شکاف در مدل کاهش تدریجی گرانش سد بتنی آب

ترجمه عمران - 26 صفحه

سال 1994

Crack growth prediction in scaled down model of concrete gravity dam

پیش بینی افزایش شکاف در مدل کاهش تدریجی گرانش سد بتنی آب

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/016784429490006X  

A.H. Chahrour - M. Ohtsu

دانلود رایگان مقاله انگلیسی - سد بتنی آب

چکیده

حالت آمیخته ی افزایش شکاف در مدل کاهش تدریجی درگرانش سد بتنی آب مورد تحقیق و بررسی می باشد. شکاف ابتدایی تحت بارگیری های هیدرولیک و خود وزنی معادل فرض شده اند. روش المان کرانی دو قلمرو (BEM) در ارتباط با نظریه ی مکانیک شکست الاستیک خطی  مورد استفاده قرار گرفته است. نیروی بدنه شامل شبیه سازی تاثیر وزن سد بر افزایش شکاف می باشد.

ضابطه های حداکثر فشار مماس ، تابع حداقل چگالی انرژی کششی ، حداکثر نیروی کششی مماس و میزان حداکثر انرژی آزاد شده و رها برای پیش بینی مسیر حالت آمیخته مورد استفاده قرار گرفته اند. شبیه سازی های عددی با نتایج تجربی در مدل کاهش تدریجی 1:40 در گرانش بتون یک سد مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج تحلیلی بدست آمده از یک مدل انحرافی و شکست همسازِ مورد استفاده در یک کد المان محدود نیز مورد بحث می باشد.

دریافت شده است که ضابطه ی چهار مکانیک شکست الاستیک خطی ذکر شده در بالا به صورت کاملا معادل و برابر برای پیش بینی خط سیر شکاف ، بار در مقابل روابط جابجایی راس دهانه ی شکاف(راس شکاف دهانه)  و بار در مقابل جابجایی جابجایی متغیر راس شکاف اجرا می گردد. این کار ممکن است به سبب نفوذ و تسلط تاثیر حالت i درافزایش شکاف باشد زیرا همکاری و حضور حالت II از اهمیت کمتری برخوردار است.

Abstract
Mixed-mode crack growth in a scaled-down model of a concrete gravity dam is investigated. An initial crack is assumed under equivalent hydraulic and self-weight loadings. The two-domain boundary element method (BEM) is applied in conjunction with the theory of linear elastic fracture mechanics (LEFM). The body force is included to simulate the weight effect of the dam on crack growth.
The criteria of maximum tangential stress, minimum strain energy density function, maximum tangential strain and maximum energy release rate are used to predict the mixed-mode crack path. The numerical simulations are compared with the experimental results for the scaled down 1:40 model of a concrete gravity dam. Analytical results obtained from a cohesive fracture model using a finite element code are also discussed.
It is found that the four foregoing LEFM criteria perform equally well for predicting crack trajectories, load versus crack tip opening displacement (CTOD), and load versus crack tip sliding displacement (CTSD) relations. This may be due to the dominance of the Mode I effect in crack growth as the contribution of Mode II is found to be negligibly small.