Dynamic analysis of an embankment dam subjected to the El Centro earthquake

Ali Ghandeharioon, Jean-Marie Konrad

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Earth Walls and Dams I

ABSTRACT: The dynamic response of embankment dams is usually evaluated by using either pseudo-static analysis or site-response analysis in terms of total stresses based on the equivalent viscoelastic method. In this research, the FLAC software package was used to simulate the behavior of nonlinear continua, and to follow the defined constitutive equation in the large-strain mode under the generalized finite difference method. The response of an embankment dam was investigated after construction and when the reservoir level was at full pool, i.e. at steady-state seepage, before applying the dynamic motion. A Mohr-Coulomb plasticity model incorporated with a cyclic shear-volume formulation and hysteretic damping was implemented in the simulation. The shear stress-strain history experienced by various soil particles during the seismic motion is presented. Based on the time histories of vertical and horizontal displacements relative to the foundation at different locations in the dam, the response of the upstream shell, core of the dam, and downstream shell throughout the earthquake was analyzed. Furthermore, the effect of the relative density of the embankment material on permanent deformations and development of the excess pore pressure in the body of the dam is investigated.

RÉSUMÉ: La réponse dynamique des barrages en remblai est généralement évaluée en utilisant une analyse pseudo-statique ou en terme d™analyse de réponse du site avec la méthode fondée sur un comportement visco-élastique équivalent. Dans cette recherche, le logiciel FLAC a été utilisé pour simuler le comportement non linéaire d™un barrage et une méthode généralisée en différences finies. La réponse d'un barrage en remblai a été étudié après la construction et lorsque le niveau du réservoir était à sa pleine capacité, c'est à dire pour un écoulement à l™état permanent. Un modèle de plasticité de Mohr-Coulomb incorporé avec une loi de comportement cyclique et avec un amortissement hystérétique a été utilisé dans les simulations. L™évolution des contraintes de cisaillement et des déformations de cisaillement subies dans diverses zones du barrage pendant la sollicitation sismique est présentée. Basé sur des historiques de temps de déplacements verticaux et horizontaux, la réponse de l™épaulement amont, du noyau du barrage et l™épaulement aval a été analysée lors du séisme. De plus, l'effet de la densité relative du matériau de remblai sur les déformations permanentes et le développement de la surpression interstitielle dans le corps du barrage a été étudié.

Please include this code when submitting a data update: GEO2013_339

Retrouver cet article:
Les membres de la Société canadienne de géotechnique peuvent accéder à cet article, ainsi qu'à tous les autres articles de la Conférence Géotechnique Canadienne, dans le Espace membre. Les comptes rendus d'articles sont également disponibles dans de nombreuses bibliothèques.

Citer cet article: