Concrete face rockfill dam under static loads : a review and a case study

This thesis focuses on the structural behavior of Concrete Face Rockfill Dams (CFRDs). A general overview of the subject is initially introduced with specific reference to the present Turkish situation. Former numerical work concerning Benchmark problems promoted by the International Committee on Large Dams (ICOLD) is summarized and critically evaluated. Finally, the case of Alakopru (TR) CFRD is investigated. The dam settlement during the construction phases and after the reservoir impounding is evaluated making use of 2-D plane strain models implemented in Plaxis v8.2 and Sigma/w nonlinear finite element codes. Preliminary analyses, performed with design parameters and simple constitutive laws, are refined referring to previous literature studies that describe rockfill dams with similar behavior. After material calibration, the computed settlements are found coherent with the available in situ measurements.

Questa tesi ha come oggetto di studio il comportamento strutturale di dighe in terra con manto in calcestruzzo. La problematica generale è introdotta inizialmente con riferimento alla situazione attuale in Turchia. Viene poi riassunto e valutato criticamente il lavoro condotto nell’ambito di ‘Benchmark Workshops’ promossi dal ‘Comitato Internazionale delle Grandi Dighe’ (ICOLD - International Committee on Large Dams). Infine, si analizza il caso della diga di Alakopru (Turchia). L’assestamento dell’opera nelle diverse fasi della sua costruzione e a valle del suo riempimento viene valutato mediante l’analisi di una sua sezione caratteristica in stato di deformazione piana, utilizzando i codici ad elementi finiti non-lineari Plaxis v8.2 e Sigma/w. Le analisi preliminari, condotte con i parametri di progetto e con modelli costitutivi semplici, vengono successivamente raffinate facendo riferimento a studi di letteratura che descrivono il comportamento di dighe simili. I cedimenti risultanti dalla ri-calibrazione dei parametri sono confrontabili con i valori rilevati in situ.