تعیین فواصل بهینه کابل‌ها در سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده

توضیحات

تعیین فواصل بهینه کابل‌ها در سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده
این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.
چکیده
سدها به دلیل کاربرد زیاد و تأثیرگذاری وسیع جز بناهای بسیار مهم تلقی می¬شوند. با پيشرفت علوم مهندسی در تحليل سازه سد، سعي بر ساخت سدهايی با ابعاد بهينه، اقتصادی و ايمن شده است. بدلیل قدمت بعضی سدهای ساخته شده از یک ¬طرف و بالارفتن استانداردهای ایمنی، داشتن برنامه‌های مختلف و وسیع نوسازی و مقاوم‌سازی از طرف دیگر لزوم ارزیابی ایمنی این سازه¬ها را ضروری می¬نماید. تكنيك پس‌تنیدگی يكی از راهكارهای مقاوم‌سازی در سدها می‌باشد که در این‌صورت لزوم تعیین فاصله بهینه بین کابل‌های پس‌تنیده اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. در این تحقیق پاسخ سیستم سد-پی-مخزن در حالت پس‌تنیده و بدون پس‌تنیدگی با مدل‌سازی به روش اجزای محدود براساس فرمول‌بندی لاگرانژی-لاگرانژی سیستم سد-پی-مخزن و نیز مدل‌سازی کابل، تحت اثر زلزله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار Ansys جهت تحلیل دینامیکی سیستم مورد بررسی با فرض رفتار خطی مصالح استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انجام تحلیل دینامیکی حاکی از آن است که پاسخ‌ها در حالت پس‌تنیده از حال بدون ‌پس‌تنیده کمتر است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که فاصله بهینه کابل‌ها رابطه مستقیم با شیب پایین‌دست سد دارد.
کلمات کلیدی: سد بتنی وزنی، اندرکنش سد-مخزن، مخزن، کابل، روش لاگرانژی، بهینه کردن، پس‌تنیده کردن
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول – مقدمه و کلیات تحقیق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسأله 2
1-3- اهداف تحقیق 4
1-4- تعریف 5
1-5- فرضیات تحقیق 6
1-6- نوآوری‌های تحقیق 6
1-7- ساختار پایان‌نامه 6
فصل دوم – ادبیات و پیشینه تحقیق 8
2-1- مقدمه 9
2-2- روشهای تحلیلی 9
2-2- 1-تحليل مدل سد-مخزن بدون در نظر گرفتن اثر اندر کنش 10
2-2- 1-1-بررسي روش وسترگارد 12
2-2-2- حل چوپرا 13
2-2-3- اثر اندرکنش سد و مخزن 14
2-3-روش‌های عددی 14
2-3-1- روش اويلري-لاگرانژي 15
2-3-2- روش لاگرانژي- لاگرانژي 15
2-3-3- ارزیابی روش‌های اویلری و لاگرانژی در مدل‌سازی مخزن 16
2-4- توسعه و کاربرد پیش تنیدگی 18
2-4-1- اصول پیش‌تنیدگی 19
2-4-1- 1-روش پیش کشیدگی 20
2-4-1-2- روش پس کشیدگی 20
2-4-2- توسعه روش پس کشیدگی 20
2-4-2-1- سیستم چسبنده 21
2-4-2-2- سیستم غیر چسبیده 22
2-5- پس تنيدگي در سدها 23
2-5-1- مقدمه 23
2-5-2- مواد پس تنیدگی 24
2-5-3- فواصل کابل‌ها 25
2-5-4- صرفه‌جویی در حجم بتن 26
2-5-5- تعيين مقدار نيروي پس تنيدگي در كابل‌ها 26
2-5-6- پس تنيدگي در سدهاي بتني وزني 29
2-5-7- بررسی پس تنيدگي در سدهاي بتني وزني توسط محققین 36
فصل سوم – روش تحقیق 40
3-1- مقدمه 41
3-2- روش‌های عددی برای تحلیل دینامیکی 42
3-2- 1- ارزیابی روش‌های تحلیل دینامیکی 43
3-2-2- مدل‌سازي زلزله جهت انجام تحليل ديناميكي در نرم‌افزار Ansys....... 44
3-2-2- 1-روش نيومارک 45
3-3-مدل‌سازی سیستم سازه و سیال به روش اجزای محدود مبتنی بر نرم‌افزار Ansys 47
3-3-1- مقدمه 47
3-3-2- مدل‌سازی محیط مخزن به روش اجزای محدود 48
3-3-2-1- المان‌های سیال متکی بر تغییر مکان 49
3-3- 2-2-Fluid80 50
3-3-3- مدل‌سازی سازه سد به روش اجزای محدود 52
3-3-3-1- المان Solid65 52
3-3-3-2- رفتار المان Solid65 در حالت کلی 54
3-3-3-3- رفتار خطی بتن 55
3-3- 4- مدل‌سازی کابل‌ها با المان Link10 55
3-3-5- مدل‌سازی صفحه سر کابل با المان Shell181 56
3-3-6- مدل‌سازی اندرکنش مخزن و سازه به روش اجزای محدود 57
3-3-6-1-- مدل سازی اندرکنش مخزن و سیال به روش لاگرانژی 58
3-3-7- مدل‌سازی اندرکنش سد و کابل‌های پس تنیدگی 58
3-4- مدل‌سازی اثر نیروی پس تنیدگی در Ansys 58
3-5- تعیین سطح مقطع کابل 59
فصل چهارم – تحلیل عددی و ارائه نتایج 61
4-1- مقدمه 62
4-2- شتاب نگاشت‌ها 62
4-3- کنترل صحت مدل‌سازی 64
4-3-1- روش مدل‌سازی....... 65
4-3-2- تغییر مکان هیدروستاتیک در مخزن 65
4-3-3- فشار هیدروستاتیک در مخزن 67
4-3-4- بررسی تأثیر عرض کف در تحلیل استاتیکی 67
4-3-4-1- سیستم سد-پی 68
4-3-4-2- سیستم سد-پی-مخزن-کابل 69
4-3-5- ارتعاش سد هارمونیک 70
4-3-6- آنالیز سد Pine Flat....... 71
4-3-6-1- مشخصات هندسی و فرضیات در نظر گرفته شده برای سد Pine Flat 72
4-3-6- 2- آنالیز مودال و تعیین ضرایب میرایی سیستم سد-پی-مخزن 72
4-3-6-3- آنالیز دینامیکی سد Pine Flat 73
4-4- نتایج تحلیل دینامیکی مدل سد پس‌تنیده تحت اثر زلزله 75
4-4-1- اثر پس‌تنیدگی بر تغییر مکان افقی تاج سد به روش اعمال نیروی ترکیبی....... 75
4-4-2- اثر پس‌تنیدگی بر تغییر مکان افقی تاج سد به روش اعمال دما 81
4-4-3- اثر میزان حجم مخزن بر تغییر مکان افقی تاج سد 88
4-4- 4- بررسی تاثیر پس‌تنیدگی بر تنش کششی و تغییر مکان در سد 90
4-5- فاصله مناسب کابل‌ها در سد پس‌تنیده 97
4-5- 1-روش استفاه از چند کابل در تعیین فاصله مناسب 97
4-5-2- روش استفاده از یک کابل در تعیین فاصله مناسب....... 102
فصل پنجم – نتیجه گیری 110
5- 1- مقدمه 111
5-2- نتایج....... 111
5-3- پیشنهادات...... 113
منابع: 114
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 4-1- مشخصات مصالح سد بتنی وزنی پس‌تنیده در تحلیل خطی 64
جدول 4-2- پریود و فرکانس ارتعاش آزاد سیستم سد-پی-مخزن 73
جدول 4-3- میزان نیروی پس‌تنیدگی وارد شده به کابل و صفحه (MN) 75
جدول 4-4- پاسخ افقی تاج سد تحت شیب‌های پایین‌دست مختلف در زلزله Taft 80
جدول 4-5- پاسخ افقی تاج سد تحت شیب‌های پایین‌دست مختلف در زلزله Elcentro 80
جدول 4-6- پاسخ افقی تاج سد تحت شیب‌های پایین‌دست مختلف در زلزله Taft 86
جدول 4-7- پاسخ افقی تاج سد تحت شیب‌های پایین‌دست مختلف در زلزله Elcentro 86
جدول 4-8- نتایج تغییر مکان افقی تاج سد پس‌تنیده به روش ترکیبی(cm) 87
جدول 4-9- نتایج تغییر مکان افقی تاج سد پس‌تنیده به روش اعمال دما(cm) 87
جدول 4-10- پاسخ افقی تاج سد تحت ارتفاع‌های مختلف مخزن در زلزله Taft 89
جدول 4-11-پاسخ افقی تاج سد تحت ارتفاع‌های مختلف مخزن در زلزله Elcentro 89
جدول 4-12- میزان نیروی پس‌تنیدگی وارد شده به کابل و صفحه 90
جدول 4-13- حداکثر تنش کششی (kPa) تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 95
جدول 4-14- حداکثر تغییر مکان افقی تاج سد (cm) تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 95
جدول 4-15- حداکثر تنش کششی (kPa) تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 96
جدول4-16- حداکثر تغییر مکان افقی تاج سد (cm) تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 96
جدول 4-17- حداکثر تنش کششی در شیب‌های پایین دست 55/0 و 6/0 تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 103
جدول 4-18- حداکثر تنش کششی در شیب‌های پایین دست 65/0 و 7/0 تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 104
جدول 4-19- حداکثر تنش کششی در شیب‌های پایین دست 55/0 و 6/0 تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 105
جدول 4-20- حداکثر تنش کششی در شیب‌های پایین دست 65/0 و 7/0 تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 106
جدول 4-21- درصد کاهش تنش کششی و تغییر مکان افقی در شیب‌های پایین دست مختلف تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 107
جدول 4-22- درصد کاهش تنش کششی و تغییر مکان افقی در شیب‌های پایین دست مختلف تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 108
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1- مدل سد-پی-مخزن-کابل سد بتنی وزنی پس‌تنیده 5
شکل 2-1- مدل سد و مخزن مورد استفاده وسترگارد 11
شکل 2-2- تغییرات فشار سهموی وسترگارد 12
شکل 2-3- کابل‌های پس‌تنیدگی 25
شکل 2-4- سد بتنی وزنی پس‌تنیده 27
شکل 2-5- سدهای مقاوم‌سازی شده 31
شکل 2-6- سدهای مورد مطالعه 33
شکل 2-7- رشته‌های کابل مورد استفاده در سد منجیل جهت پس‌تنیده کردن 33
شکل 2-8- نصب کابل‌های پس‌تنیده بر روی سد Ink 35
شکل 2-9- مقطع سد بهسازی شده Ink 36
شکل 3-1- رابطه فشار و کرنش حجمی در آب 49
شکل 3-2- مشخصات هندسی المان Fluid80 51
شکل 3-3- المان بتن Solid 65 52
شکل 3-4- هندسه ترک و تنش‌ها 53
شکل 3-5- المان Link10 56
شکل 3-6- المان Shell181 57
شکل 3-7- نمودار تنش-کرنش فولاد پر مقاومت 60
شکل 4-1- به ترتیب شتاب نگاشت مؤلفه افقی زلزله Taft ؛ شتاب نگاشت مؤلفه قائم زلزله Taft ؛ شتاب نگاشت مؤلفه افقی زلزله Elcentro ؛ شتاب نگاشت مؤلفه قائم زلزله Elcentro 63
شکل 4-2- مدل اجزای محدود سیستم سد-پی-مخزن 66
شکل 4-3- مقایسه نتایج تغییر مکان تئوری و نرم‌افزار Ansys سیال مخزن در سیستم سد-پی-مخزن 66
شکل 4-4- مقایسه فشار هیدرودینامیکی مخزن و Ansys سیال مخزن در سیستم سد-پی-مخزن 67
شکل 4-5- مقایسه تنش قائم کف سد در حالت تئوری و نرم‌افزار Ansys در سیستم سد-پی با عرض کف 50 متر 68
شکل 4-6- مقایسه تنش قائم کف سد در حالت تئوری و نرم‌افزار Ansys در سیستم سد-پی با عرض کف 70 متر 69
شکل 4-7- مقایسه تنش قائم در کف سد در حالت تئوری و نرم‌افزار Ansys در سیستم سد-پی-مخزن-کابل با عرض کف سد 50 متر 69
شکل4-8- مقایسه تنش قائم در کف سد در حالت تئوری و نرم‌افزار Ansys در سیستم سد-پی-مخزن-کابل با عرض کف سد 70 متر 70
شکل4-9- پاسخ فشار در المان پاشنه سد صلب تحت مؤلفه افقی شتاب هارمونیک 71
شکل4-10- مقطع هندسی مدل سد Pine Flat 72
شکل4-11- مدل اجزای محدود سیستم سد-پی-مخزن Pine Flat 74
شکل4-12- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat با در نظر گرفتن پی انعطاف‌پذیر تحت شتاب نگاشت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 74
شکل4-13- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 78/0 m= 76
شکل 4-14- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 7/0 m= 77
شکل 4-15- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 65/0 m= 78
شکل4-16- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 6/0 m= 79
شکل4-17- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 65/0 m= 82
شکل4-18- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 7/0 m= 83
شکل4-19- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 65/0 m= 84
شکل4-20- پاسخ تغییر مکان افقی تاج سد Pine Flat به ترتیب تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Taft و تحت اثر مؤلفه‌های افقی و قائم زلزله‌ Elcentro در شیب 6/0 m= 85
شکل4-21- مقایسه میانگین تغییر مکان افقی تاج سد در شیب‌های پایین‌دست مختلف به دو روش ترکیبی و اعمال دما 88
شکل 4-22- به ترتیب تنش قاتم در پاشنه سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft و تغییر مکان افقی تاج سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft در 7/0m= 91
شکل 4-23- به ترتیب تنش قاتم در پاشنه سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft و تغییر مکان افقی تاج سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft در 65/0m= 92
شکل 4-24- به ترتیب تنش قاتم در پاشنه سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft و تغییر مکان افقی تاج سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft در 6/0m= 93
شکل 4-25- به ترتیب تنش قاتم در پاشنه سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft و تغییر مکان افقی تاج سد تحت اثر مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft در 55/0m= 94
شکل 4-26- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 7/0 m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 98
شکل 4-27- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 65/0m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 98
شکل 4-28- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 6/0 m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 99
شکل 4-29- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 55/0 m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Taft 99
شکل 4-30- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 7/0 m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 100
شکل 4-31- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 65/0m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 100
شکل 4-32- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 6/0m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 101
شکل 4-33- حداکثر تنش کششی پاشنه، در طول سد با 55/0m= تحت مؤلفه افقی و قائم زلزله Elcentro 101
فصل اول–مقدمه و کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
از آنجا که آب مايه‌ی حيات در زندگی بشر می‌باشد، جهت ذخيره‌سازی برای استفاده بهينه از آن روش‌های مختلفی بكار گرفته می‌شود كه ساخت سد از جمله مهم‌ترين ابزار جهت ذخيره آن بشمار می‌رود. سدها در جوامع صنعتی بناهای مهمی محسوب می‌شوند چرا که علاوه بر ذخيره آب، مصرف شرب و کشاورزی، جهت توليد انرژی نیز از آن می‌توان استفاده کرد.
در ابتدای صنعت سدسازی، سد‌ها كوچك بوده که با پيشرفت علم و تكنولوژی‌، سدها بزرگ و حجم مخزن پشت سد نيز افزايش يافته است بنابراین تخريب سدهای بزرگ در زمان زلزله مي‌تواند موجب خسارات عظيمی به مناطق پایین‌دست سد شود لذا با پيشرفت علوم مهندسی در تحليل سازه سد، سعي بر ساخت سدهايی با ابعاد بهينه، اقتصادی و ايمن شده است. از طرفی بالا رفتن عمر سدها می¬تواند موجب کاهش عملکرد مناسب آنها گردد ضمن اینکه با بالا رفتن استانداردهای ایمنی، داشتن برنامه‌های مختلف و وسیع نوسازی و مقاوم‌سازی ضرورت ارزیابی ایمنی این سازه¬ها اجتناب ناپذیر می¬گردد.
1-2- بیان مسئله
سدهای بتنی وزنی به دليل ساختمان ساده، سهولت در ساخت، ايمنی، در هر ارتفاع دلخواه و در شرايط مختلف طبيعی از جمله در شرايط سخت زمستانی به طور وسيعی در دنيا مورد توجه قرار گرفته‌اند. سدهای بتنی وزنی در محل‌هایی که دارای پی مستحکم باشند، احداث می‌شوند. در سدهای بتنی وزنی عمده پایداری سد ناشی از وزن سد بوده و ممکن است درصدی از وزن آب نیز به منظور افزایش پایداری کمک گرفته شود. نام سدهای وزنی از كلمه Gravity به معنی ثقل و سنگينی گرفته شده است كه دليل آن نيز مقاومت و پايداری اين نوع سدها در برابر نيروهای اصلی مؤثر، يعنی فشار افقی آب در اثر وزن سازه می‌باشد.
امروزه با توجه به پيشرفت علوم در طراحی سازه سد و به دليل نياز به افزايش ارتفاع در برخی از سدها يا عدم مقاومت كافی برخی سدهای بتنی وزنی در برابر نيروهای مختلف از جمله نيروی زلزله و نيروی زير فشار لزوم مقاوم‌سازی اين سازه‌ها اجتناب‌ناپذير می‌باشد. همچنین بسیاری از سدهای قدیمی موجود براساس ضوابط قدیمی تحلیل و طراحی گردیده‌اند که با توجه به محدودیت‌های تغییر ضوابط آیین‌نامه، ضرورت بازنگری در سدهای بتنی موجود اجتناب‌ناپذیر می‌باشد که در این میان ممکن است بعضی سدها ضوابط آیین‌نامه را اقنا ننموده و نیاز به ترمیم و یا بهسازی داشته باشند. این ترمیم و یا بهسازی می‌تواند با استفاده از کابل پس‌تنیده صورت بگیرد. تكنيك پس تنیدگی يكی از راهكارهای مقاوم‌سازی جهت كاهش زيرفشار و حذف تنش‌های كششی در سدها می‌باشد که در این‌صورت لزوم تعیین فاصله بهینه بین کابل‌های پس‌تنیده اجتناب‌ناپذیر می‌باشد.
روش‌های گوناگونی جهت تحلیل این سازه ارائه شده که به طور عمده این روش‌ها را می¬توان به دو دسته تحلیلی و عددی تقسیم کرد.
در روش تحلیلی اساس حل بر روابط منطقی و دقیق می‌باشد، به‌طوری‌که با تعیین معادله حاکم بر رفتار سد و مخزن، این معادله را می‌توان با روابط ریاضی به طور مستقیم حل نمود. این روش اولین بار در سال 1933 میلادی توسط وسترگارد [40] مطرح شد که با ارائه روش جرم افزوده نگاه جدیدی از درک هیدرودینامیکی وارد برسد ارائه نمود.
پس از وسترگارد ، چوپرا [14] و محققین دیگر روش‌های مختلفی را جهت حل تحلیلی معادلات حاکم بر سد و مخزن ارائه نمودند، که به آن پرداخته می‌شود.
حل دقیق وسترگارد و حتی محققین بعد از آن همراه با فرض‌های ساده شونده‌ای بود، که در صورت عدم در نظر گرفتن آنها و اعمال شرایط حقیقی به ویژه در هنگام اعمال نیروی زلزله، مسئله را بسیار پیچیده و غیرقابل حل می‌نمود. با توجه به پیچیدگی روش حل تحلیلی تحت شرایط حقیقی و یا پیشرفت تکنولوژی ، محققین روش‌های عددی را جهت حل این مسئله مورد مطالعه قرار دادند. این روش‌ها با حجم عملیاتی بالا متکی بر سرعت کامپیوترها در انجام حل تکراری یک الگوریتم مشخص می‌باشند.
تحلیل سدها به روش عددی با توجه به وجود سیال به‌عنوان محیط مخزن، برخلاف سازه‌های معمول دارای پیچیدگی‌های خاصی است. روش‌های مختلفی جهت مدل ریاضی سیال ارائه شده است که می‌توان این روش‌ها را به سه گروه عمده تقسیم نمود: روش اول جرم افزوده است که در این روش سیال به‌صورت یک جرم اضافی به بدنه سد اضافه شده و همراه با سد ارتعاش می‌کند. روش دوم ، روش اویلری است که در این روش به بررسی تاریخچه زمانی متغیر یک نقطه پرداخته می‌شود. روش سوم، روش لاگرانژی است که به بررسی متغیر مشخص در نقاط دلخواه می‌پردازد.
1-3- اهداف تحقیق
هدف از این تحقیق تحلیل سدهای بتنی وزنی پس‌تنیده و بدون پس‌تنیدگی و تعیین فاصله مناسب کابل‌های پس‌تنیده با توجه به شیب پایین‌دست می‌باشد. بر این اساس با توجه به شیب پایین‌دست سد فاصله و اندازه کابل‌ها را تغییر داده تا به ازای آن حجم بتن‌ریزی و نیز طول کابل مصرفی به حداقل مقدار خود برسد.
در این تحقیق پاسخ سیستم سد-پی-مخزن در حالت پس تنیده و بدون پس‌تنیدگی با مدل‌سازی به روش اجزا محدود براساس فرمول‌بندی لاگرانژی-لاگرانژ ی سیستم سد-پی-مخزن و نیز مدل‌سازی کابل تحت اثر زلزله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار Ansys که داراي قابليت مدل‌سازی و گرافيكی بالائی می‌باشد جهت تحلیل دینامیکی سیستم مورد بررسی با فرض رفتار خطی مصالح استفاده و نتايج حاصل از تحليل ديناميكی خطی سيستم در حالات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.