ﺗﻌﻴﻴﻦ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﺎر آﺑﻲ در ﺑﺪﻧﻪ ﺳﺪﻫﺎی ﺧﺎﻛﻲ ﺑﺎ روش اﻟﻤﺎن ﻃﺒﻴﻌﻲ(‪(NEM‬‬

‫در ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ، روشﻫﺎی ﻓﺮاواﻧﻲ ﺑﺮای ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺟﻮاب دﻗﻴﻖ ﻳﺎ ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﻣﻌﺎدﻻت دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ ﺣﺎﻛﻢ ﺑﺮ ﻣﺴﺎﺋﻞ وﺟﻮد دارد. از ﻣﻌﻤﻮلﺗﺮﻳﻦ روشﻫﺎی‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ، روش اﺟﺰاﻣﺤﺪود و روش ﺗﻔﺎﺿﻼتﻣﺤﺪود اﺳﺖ. روش اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﻲﻫﺎی ﻓﺮاواﻧﻲ ﻛﻪ ﺳﺎلﻫﺎ روی آن اﻧﺠﺎم ﺷﺪهاﺳﺖ ﻳﻜﻲ از اﺑﺰارات‬ ‫ﻗﻮی در ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﻲ ﻛﻪ روی اﻳﻦ روش اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺑﻬﺘﺮ ﺷﺪن ﺗﻮاﺑﻊ ﺷﻜﻞ آن و روشﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮای ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺮاﻳﻂ‬ ‫ﻣﺮزی ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪهاﺳﺖ ﻛﻪ اﻣﺮوزه اﺑﺰاری ﺑﻪ ﻧﺎم ‪ ،FEM‬ﻳﻚ اﺑﺰار ﻗﺪرﺗﻤﻨﺪ ﺑﺮای رﺳﻴﺪن ﺑﻪ ﺟﻮاب ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻘﺪار ﻣﺮزی ﺑﺎ ﺣﺪاﻗﻞ ﺧﻄﺎ ﺑﺎﺷﺪ. اﻣﺎ در اﻳﻦ روش‬ ‫ﻗﺪرﺗﻤﻨﺪ و روشﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻫﻤﭽﻮن اﺟﺰا ﻣﺤﺪود ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ را ﺑﻪ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﻗﺴﻤﺖ ﻛﻮﭼﻚ ﺑﻪ ﻧﺎم ﺟﺰء ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ، ﻛﻤﺒﻮدﻫﺎﻳﻲ وﺟﻮد دارد، ﻻزم اﺳﺖ ﺗﺎ‬ ‫در ﻣﺴﺎﺋﻠﻲ ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزی ﻣﺘﻐﻴﺮ)ﺟﺮﻳﺎن آزاد آب در ﺑﺪﻧﻪ ﺳﺪﻫﺎی ﺧﺎﻛﻲ( ﺑﺮای ﻫﺮ ﺑﺎر ﺗﺤﻠﻴﻞ، داﻣﻨﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻣﺠﺪدا ﻣﺶﺑﻨﺪی ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﺶﺑﻨﺪی ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ‬ ‫ﺑﻪ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻻزم ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ ﻳﻚ ﻣﺮﺣﻠﻪ زﻣﺎنﺑﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﺸﻜﻞ وﺟﻮد روﺷﻲ ﻛﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺪون ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻣﺶﺑﻨﺪی و ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ ﮔﺮهﻫﺎ، ﻣﺴﺌﻠﻪ را‬ ‫ﺣﻞ ﻛﻨﺪ ﻻزم ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲرﺳﺪ. در ﺳﺎﻟﻬﺎی اﺧﻴﺮ روشﻫﺎی ﺑﺪونﺷﺒﻜﻪ زﻳﺎدی ﺑﻪ وﺟﻮد آﻣﺪهاﻧﺪ. در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ از روش اﻟﻤﺎنﻃﺒﻴﻌﻲ)‪ (NEM‬در ﺗﻌﻴﻴﻦ‬ ‫ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﺎر آﺑﻲ در ﺑﺪﻧﻪ ﺳﺪﻫﺎی ﺧﺎﻛﻲ ﻫﻤﮕﻦ ﺑﺎ وﺟﻮد زﻫﻜﺶ و ﺑﺪون آن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪهاﺳﺖ و ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺪل ﺳﺎزی ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻪ اﻟﻤﺎنﻣﺤﺪود ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ‬ ‫ﮔﺮدﻳﺪهاﺳﺖ. اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻣﻨﺎﺳﺐ روش اﻟﻤﺎن ﻃﺒﻴﻌﻲ در ﺣﻞ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزی ﻣﺘﻐﻴﻴﺮﻣﻲﺑﺎﺷﺪ.‬ ‫

ﻛﻠﻤﺎت ﻛﻠﻴﺪی: روش اﻟﻤﺎنﻃﺒﻴﻌﻲ، روش اﺟﺰاﻣﺤﺪود، روشﻫﺎی ﺑﺪونﺷﺒﻜﻪ، ﺳﺪﺧﺎﻛﻲ‬

‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬

‫در ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ، روشﻫﺎی ﻓﺮاواﻧﻲ ﺑﺮای ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺟﻮاب دﻗﻴﻖ ﻳﺎ ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﻣﻌﺎدﻻت دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ ﺣﺎﻛﻢ ﺑﺮ ﻣﺴﺎﺋﻞ وﺟﻮد دارد. از ﻣﻌﻤﻮلﺗﺮﻳﻦ روشﻫﺎی ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ،‬ ‫روش اﺟﺰا ﻣﺤﺪود و روش ﺗﻔﺎﺿﻼت ﻣﺤﺪود اﺳﺖ. روش اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﻲﻫﺎی ﻓﺮاواﻧﻲ ﻛﻪ ﺳﺎلﻫﺎ روی آن اﻧﺠﺎم ﺷﺪهاﺳﺖ ﻳﻜﻲ از اﺑﺰارات ﻗﻮی در‬ ‫ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﻲ ﻛﻪ روی اﻳﻦ روش اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺑﻬﺘﺮ ﺷﺪن ﺗﻮاﺑﻊ ﺷﻜﻞ آن و روشﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮای ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزی ﺑﺎﻋﺚ‬ ‫ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻣﺮوزه اﺑﺰاری ﺑﻪ ﻧﺎم ‪ ،FEM‬ﻳﻚ اﺑﺰار ﻗﺪرﺗﻤﻨﺪ ﺑﺮای رﺳﻴﺪن ﺑﻪ ﺟﻮاب ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻘﺪار ﻣﺮزی ﺑﺎ ﺣﺪاﻗﻞ ﺧﻄﺎ ﺑﺎﺷﺪ. اﻣﺎ در اﻳﻦ روش ﻗﺪرﺗﻤﻨﺪ و‬ ‫روشﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻫﻤﭽﻮن اﺟﺰا ﻣﺤﺪود ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ را ﺑﻪ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﻗﺴﻤﺖ ﻛﻮﭼﻚ ﺑﻪ ﻧﺎم ﺟﺰء ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ، ﻛﻤﺒﻮدﻫﺎﻳﻲ وﺟﻮد دارد. ﻣﺶﺑﻨﺪی ﻳﻌﻨﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻧﺎﺣﻴﻪ‬ ‫ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺑﻪ ﻧﻮاﺣﻲ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﺎ ارﺗﺒﺎﻃﺎت ﮔﺮه ای وﻳﮋه ﺗﺎ ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ در ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺣﻔﻆ ﺷﻮد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻔﻬﻮم ﻻزم اﺳﺖ ﺗﺎ در ﻣﺴﺎﺋﻠﻲ ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزی ﻣﺘﻐﻴﺮ)ﺟﺮﻳﺎن‬ ‫آزاد آب در ﺑﺪﻧﻪ ﺳﺪﻫﺎی ﺧﺎﻛﻲ( ﺑﺮای ﻫﺮ ﺑﺎر ﺗﺤﻠﻴﻞ، داﻣﻨﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻣﺠﺪدا ﻣﺶﺑﻨﺪی ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﺶﺑﻨﺪی ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻻزم ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ ﻳﻚ ﻣﺮﺣﻠﻪ زﻣﺎنﺑﺮ‬ ‫ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، زﻳﺮا در اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻲﺗﻮان ﻣﺶ را ﺳﺮﻳﻌﺎً ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮد، اﻣﺎ ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺑﺎر ﺳﻌﻲ و ﺧﻄﺎ اﺳﺖ ﺗﺎ ﻣﺶ ﻣﻄﻠﻮب و ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺑﺪﺳﺖ آﻳﺪ]۱[. در ﺳﺎﻟﻬﺎی‬ ‫اﺧﻴﺮ ﺑﺮای ﻏﻠﺒﻪ ﺑﺮ ﻣﺸﻜﻞ ﻓﻮق ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺪﻳﺪی در ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ ﺑﻪ ﻧﺎم روشﻫﺎی ﺑﺪون ﺷﺒﻜﻪ ﭘﺎﻳﻪﮔﺬاری ﺷﺪهاﺳﺖ. ﻳﻚ روش ﺑﻪ ﻋﻨﻮان روش ﺑﺪون ﺷﺒﻜﻪ‬ ‫ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺣﺪاﻗﻞ دو ﺷﺮط زﻳﺮ را داﺷﺘﻪﺑﺎﺷﺪ:‬ ‫ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺗﻮاﺑﻊ ﺷﻜﻞ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﻧﻘﺎط ﺑﺴﺘﮕﻲ داﺷﺘﻪﺑﺎﺷﺪ.‬ ‫ارزﻳﺎﺑﻲ ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ ﮔﺮهﻫﺎ ﺑﻪ زﻣﺎﻧﻲ واﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ زﻣﺎن ﻣﻨﺤﺼﺮاً واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺗﻌﺪاد ﮔﺮهﻫﺎ در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ اﺳﺖ]۱[.‬ ‫ﺗﻌﺎرﻳﻔﻲ ﻛﻪ از روشﻫﺎی ﺑﺪونﺷﺒﻜﻪ وﺟﻮد دارد ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪهاﺳﺖ ﺗﺎ روشﻫﺎی ﺑﺪونﺷﺒﻜﻪ ﺑﻪ ﮔﺮوهﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺷﻮﻧﺪ.

آدرس مقاله در گروه : ایمیل " مقالات عمرانی سری ۳ "

جهت دانلود فایل در گروه CityGroup عضو شده و از صفحه اول گروه یا Messages دانلود فرمایید. و برای پیدا کردن مطلب مورد نظر می توانید عنوان مطلب را در قسمت search مطالب گروه ، سرچ نمایید. ( صفحه اول گروه – زیر عکس گروه – ابزار جستجوی یاهو )

شما با عضویت در این گروه می توانید به تمامی مقالات مهندسی عمران، معماری و ساختمان این گروه در قسمت Messages دسترسی داشته باشید.
CityGroup مساوی است با کتابخانه مهندسین عمران ،  معماری و ساختمان

آدرس عضویت در گروه : http://www.join.4civil.ir/

نکته مهم : قبل از عضویت در گروه  وارد ایمیل خود شوید بعد اقدام به عضویت نمایید.