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Effects of Environmental Action on Thermal Stress Analysis of Karaj Concrete Arch Dam / Sheibany, Farrokh in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°5 (Mai 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 532-544 p. Titre : Effects of Environmental Action on Thermal Stress Analysis of Karaj Concrete Arch Dam Titre original : Effets d'Action Environnementale sur l'Analyse Thermique d'Effort du Barrage Concret de Voûte de Karaj Type de document : texte imprimé Auteurs : Sheibany, Farrokh, Auteur ; Ghaemian, Mohsen, Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique Article en page(s) : 532-544 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dams  arch  Elastic  analysis  Heat  transfer  Finite  element  method  Temperature  effects  Structural  analysis  Thermal  stress  Transient  loads  Barrages  voûte  Analyse  élastique  Transfert  thermique  Méthode  d'élément  fini  Effets  de  la  température  Analyse  structurale  Effort  thermique  Charges  passagères Index. décimale : 621.34 Résumé : A three-dimensional finite element analysis is carried out to determine the thermal stresses of a concrete arch dam. Appropriate heat transfer boundary conditions in the dam body are used for air and reservoir temperature as well as solar radiation variations. A finite element model is used to determine annual variation of temperature and thermal stress in the body of Karaj arch dam in Iran as a case study. The rate of convergence of the numerical solution is examined. The temperatures predicted by the model are satisfactorily compared with the instrumentation records at Karaj Dam. Results of the finite element analysis show that probable cracks occur in a very narrow region of the downstream face. Thermal loads have the most significant effects for causing downstream cracks in comparison with self-weight and hydrostatic loads. The cracked areas of the downstream face conform to the regions that have the highest temperature in the downstream face. This can be associated with the solar radiation, which shows that two-dimensional analysis of an arch dam cannot yield accurate results and three-dimensional analysis is necessary. Une analyse finie tridimensionnelle d'élément est effectuée pour déterminer les efforts thermiques d'un barrage concret de voûte. Des conditions de frontière appropriées de transfert thermique dans le corps de barrage sont employées pour la température d'air et de réservoir aussi bien que des variations solaires de rayonnement. Un modèle fini d'élément est employé pour déterminer la variation annuelle de la température et de l'effort thermique dans le corps du barrage de voûte de Karaj en Iran comme étude de cas. Le taux de convergence de la solution numérique est examiné. Les températures prévues par le modèle sont d'une manière satisfaisante comparées aux disques d'instrumentation chez Karaj Dam. Results de l'exposition finie d'analyse d'élément que les fissures probables se produisent dans une région très étroite du visage descendant. Les charges thermiques ont les effets les plus significatifs pour causer les fissures descendant en comparaison de art de l'auto-portrait-mesure et de charges hydrostatiques. Les secteurs criqués du visage descendant se conforment aux régions qui ont la température la plus élevée dans le visage descendant. Ceci peut être associé au rayonnement solaire, qui prouve que l'analyse bidimensionnelle d'un barrage de voûte ne peut pas donner des résultats précis et l'analyse tridimensionnelle est nécessaire. En ligne : far_sheibany@hotmail.com, ghaemian@sharif.edu [article] Effects of Environmental Action on Thermal Stress Analysis of Karaj Concrete Arch Dam = Effets d'Action Environnementale sur l'Analyse Thermique d'Effort du Barrage Concret de Voûte de Karaj [texte imprimé] / Sheibany, Farrokh, Auteur ; Ghaemian, Mohsen, Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique . - 532-544 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 532-544 p. Mots-clés : Dams  arch  Elastic  analysis  Heat  transfer  Finite  element  method  Temperature  effects  Structural  analysis  Thermal  stress  Transient  loads  Barrages  voûte  Analyse  élastique  Transfert  thermique  Méthode  d'élément  fini  Effets  de  la  température  Analyse  structurale  Effort  thermique  Charges  passagères Index. décimale : 621.34 Résumé : A three-dimensional finite element analysis is carried out to determine the thermal stresses of a concrete arch dam. Appropriate heat transfer boundary conditions in the dam body are used for air and reservoir temperature as well as solar radiation variations. A finite element model is used to determine annual variation of temperature and thermal stress in the body of Karaj arch dam in Iran as a case study. The rate of convergence of the numerical solution is examined. The temperatures predicted by the model are satisfactorily compared with the instrumentation records at Karaj Dam. Results of the finite element analysis show that probable cracks occur in a very narrow region of the downstream face. Thermal loads have the most significant effects for causing downstream cracks in comparison with self-weight and hydrostatic loads. The cracked areas of the downstream face conform to the regions that have the highest temperature in the downstream face. This can be associated with the solar radiation, which shows that two-dimensional analysis of an arch dam cannot yield accurate results and three-dimensional analysis is necessary. Une analyse finie tridimensionnelle d'élément est effectuée pour déterminer les efforts thermiques d'un barrage concret de voûte. Des conditions de frontière appropriées de transfert thermique dans le corps de barrage sont employées pour la température d'air et de réservoir aussi bien que des variations solaires de rayonnement. Un modèle fini d'élément est employé pour déterminer la variation annuelle de la température et de l'effort thermique dans le corps du barrage de voûte de Karaj en Iran comme étude de cas. Le taux de convergence de la solution numérique est examiné. Les températures prévues par le modèle sont d'une manière satisfaisante comparées aux disques d'instrumentation chez Karaj Dam. Results de l'exposition finie d'analyse d'élément que les fissures probables se produisent dans une région très étroite du visage descendant. Les charges thermiques ont les effets les plus significatifs pour causer les fissures descendant en comparaison de art de l'auto-portrait-mesure et de charges hydrostatiques. Les secteurs criqués du visage descendant se conforment aux régions qui ont la température la plus élevée dans le visage descendant. Ceci peut être associé au rayonnement solaire, qui prouve que l'analyse bidimensionnelle d'un barrage de voûte ne peut pas donner des résultats précis et l'analyse tridimensionnelle est nécessaire. En ligne : far_sheibany@hotmail.com, ghaemian@sharif.edu