بررسي عددي رفتار گروه شمع تحت بار زلزله در خاك هاي چسبنده

خلاصه
وقوع زمين لرزه هاي بزرگ، باعث بروز تلفات جاني، خسارات و صدمات سازه اي فراواني در سراسر دنيا گرديده است. استفاده از سيستم هايشمع يكي از روش هاي متداول به منظور پايدارسازي سازه ها در برابر تحريكات لرزه اي مي باشد. بسياري از تحقيقات انجام گرفته بر روي رفتارشمع تحت بارهاي ديناميكي، شمع منفرد را مد نظر قرار داده است؛ در حاليكه با توجه به ماهيت حضور شمع در انتقال بارهاي زياد، استفاده از شمعبه صورت گروهي متداول ترمي باشد. همچنين يكي از مهمترين عوامل در تحليل رفتار شمع و خاك، غير خطي در نظر گرفتن رفتار خاك مي عوامل موثر در اندركنش شمع - خاك تحت بار لرزه اي در خاك چسبنده بررسي گردد. خاك در اين مدل سازي ها داراي رفتاري نرم شونده مي باشد. بارگذاري وارد بر مدل طيف زلزله كوبه بوده كه به صورت تاريخچه زماني شتاب به بستر سنگي واقع در كف مدل اعمال شده است. علاوهبرآن نيز مطالعه پارامتريك بر روي تأثير تعداد و فاصله شمع هاي واقع در گروه شمع انجام شده است. نتايج مدل سازي ها نشان مي دهند كه هر چه تعداد شمع ها بيشتر باشد، مقدار ممان و برش بيشتري در شمع به وجود مي آيد.

كلمات كليدي:

اندركنش شمع و خاك . گروه شمع . پاسخ لرزه اي شمع . تحليل عددي . FLAC3D  .

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي عملكرد روابط و مدلهاي موجود در پيشبيني گسترش جانبي ناشي از روانگرايي

خلاصه
گسترشجانبي زمين پديدهاي ميباشد كه در نتيجهي روانگرايي خاك اتفاق ميافتد. گسترش جانبي هنگامي رخ ميدهد كهتنشهاي برشي ديناميكي ناشي از زلزله بطور موقت از مقاومت جاري شدگي خاك روانگرا شده بيشتر شوند. اين پديده در طيتكانهاي لرزهاي رخ ميدهد و با اتمام آنها متوقف ميشود. بزرگي اين تغييرشكلها بسته به شيب زمين، تراكم خاك ومشخصات حركت زمين ميتواند كوچك يا بزرگ باشد. محققين روابط مختلفي براي تخمين گسترش جانبي ارائه دادند كه درموارد عملي ممكن است كه نتايجي با تفاوت بسيار ارائه دهند. اين امر تصميم در مورد انتخاب رابطه و مدل بهتر را با مشكل روبروخواهد ساخت. در اين تحقيق با استفاده از نتايج اندازهگيري شده در شرايط واقعي به ارزيابي عملكرد روابط و مدل هاي موجود درپيشبيني گسترش جانبي ناشي از روانگرايي پرداخته شد كه اين خود گامي مؤثر در جهت كاهش عدم قطعيت تحليلهاي ژئوتكنيك لرزهاي تلقي خواهد شد.

كلمات كليدي:

زلزله . روانگرايي . گسترش جانبي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي عددي ميزان نشست سطح زمين و نيروهاي وارد بر پوشش تونل در اثر حفر تونل با اشكال مختلف تحت اثر بارهاي ديناميكي

خلاصه
با افزايش روزافزون جمعيت و به تبع آن نياز به امكانات رفاهي جهت حمل و نقل، احداث تونل در محيطهاي شهري روبه رشدميباشد؛ لذا شناخت كامل عملكرد اين قبيل سازهها بسيار حائز اهميت ميباشد. از پيامدهاي مهم ناشي از حفاريهاي زيرزميني،ميتوان به جابجايي سطح زمين، جابجايي اطراف تونل و تغيير شتاب زلزله اشاره نمود. بررسي هاي گذشته تاثير محيط بدون تونلو با تونل را به خوبي نمايان كرده و لزوم بررسي اين موضوع را نشان مي دهد. به اين منظور مدلهاي گوناگون سيستمهاي اندركنشخاك و تونل با پارامترهاي هندسي و رفتاري و همچنين محيطهاي لرزهاي متفاوت در نظر گرفته شده و تحليل اندركنشديناميكي آنها به روش عددي انجام پذيرفته است. در اين پژوهش متغيرهاي موثر در اندركنش تونل-خاك، از قبيل نوع خاك،مشخصات تونل شامل (قطر، عمق قرارگيري و شكل)، ركورد زلزله مورد بحث و بررسي قرار خواهدگرفت. روش كلي تجزيه وتحليل بدين صورت است كه، ابتدا با مدلسازي خاك و تونل در نرمافزار آباكوس اعمال ركوردهاي زلزله به صورت هارموني(سينوسي) با فركانسهاي متفاوت، متغيرهاي مذكور بررسي ميگردند؛ سپس با اعمال ركوردهاي واقعي زلزله (شتاب-نگاشت) بهكف توده خاك (با حضور/و بدون تونل) پارامترهاي مورد نظر بررسي مي گردند. نتايج نشان مي دهد كه تونل باعث افزايش شتاب شده و شكل مقطع تونل و عمق تاثير مستقيمي بر پاسخ سطح زمين دارد.

كلمات كليدي:

تونل . اندركنش . نشست . ديناميكي . روش عددي . عمق

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي عملكرد ستون هاي اختلاط عميق خاك (DEEP SOIL MIXING) در كاهش پتانسيل روانگرايي خاك زير فونداسيون هاي سطحي

خلاصه
پديده روانگرايي يكي از عوامل تخريب شديد سازه ها طي زلزلههاي گذشته مي باشد. پديده روانگرايي معمولاً در خاك ماسهاشباع سست با چسبندگي كم، رخ ميدهد. با مشاهده خسارتهاي قابل توجه و هزينههاي بسيار سنگين ايجاد شده طي زلزلههايگذشته، ارائه راهكارهاي مناسب جهت پيشگيري و كاهش اثرات روانگرايي يك اقدام حياتي به شمار ميرود. در اين تحقيق تأثيرزير فونداسيون سازه به عنوان يكي از (Deep Soil Mixing) چيدمان هاي مختلف از اجراي ستون هاي اختلاط عميق خاكپركاربرد ترين روش ها، بر كاهش عوارض ناشي از روانگرايي بررسي شده است. اين مقاله بخشي از تحقيقات انجام شده با استفاده1 روي ميز لرزه دانشگاه تهران و شبيه سازي ستون اختلاط عميق خاك در ماسه اشباع مي / 1 در مقياس 25 g از مدل سازي فيزيكي بر تغييرات پارامترهايي همچون اضافه فشار آب حفره اي در تراز هاي مختلف لايه روانگرا، DSM باشد و تاثير چيدمان هاي مختلفمورد بررسي قرار گرفته است.

كلمات كليدي:

كاهش پتانسيل روانگرايي . فشار آب حفره اي . مدلسازي فيزيكي . ميز لرزه . اختلاط عميق خاك

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي عوامل موثر در جابجايي و دوران ديوارهاي حائل تحت بار زلزله

چكيده
مطالعات و بررسي هايي پيرامون جابجايي، دوران و همچنين تغيير شكل ديوار هاي حائل طره اي تحت آزمايش ميز لرزه انجامشده است. اين ارزيابي مربوط به دو نوع خاكريز ماسه اي اشباع و چسبنده داراي مقاومت اصطكاكي ميباشد، سعي شده استكه عوامل موثر بر جابجايي و دوران ديوار حائل طره اي به صورت موشكافانه تحليل و بيان شود. كه از جمله آنها مي توان به اثرات:شدت حركات شتاب ديناميكي، فاصله ايجاد امواج از كانون لرزه، گوه گسيختگي و همچنين فشار آب حفره اي اضافيايجاد شده در خاكريز اشاره كرد.در بررسي هاي انجام شده به نقش موثر و غير قابل انكار گوه گسيختگي در رفتار ديوار پي بردهشده است كه متعاقب آن تشكيل گوه گسيختگي و حركات آن در حين زلزله به عنوان عامل اساسي در ايجاد جابجايي و دورانديوار شناخته شده است. در پايان نيز با مطالعه و بررسي هاي انجام شده بر روي پارامتر هاي تاثير گذار گفته شده، راه كارهاييمانند اصلاح مصالح در مرز گوه گسيخته شده با خاكريز و استفاده از لايه هاي ژئوگريد و نقش آنها در مهار گوه گسيختگي ارائه شده است.

كلمات كليدي:

ديوار حائل طره اي . خاكريز ماسه اي اشباع . خاكريز چسبنده اصطكاكي . گوه گسيختگي . ژئوگريد

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي لرزهاي تأثير وجود تونل بر پاسخ ساختگاه زمين

خلاصه
شرايط ساختگاه در ميزان تأثير زلزله بر سازههاي سطحي و پاسخ سطح زمين بسيار پراهميت ميباشد. امروزه شاهد حفاري تونلهاييبا كاربريهاي مختلف در محيطهاي شهري ميباشيم كه وجود چنين حفراتي در نزديكي سطح زمين ميتواند منجر به تغيير پاسخزمين و بنابراين تغيير نيروي وارده به سازههاي سطحي نظير ساختمانهاي مسكوني گردد. به همين دليل، در اين مطالعه، به بررسياستفاده شده و لايه بندي و خصوصيات FLAC 2D تأثير تونلها بر پاسخ ساختگاه پرداخته ميشود. براي اين منظور از نرم افزارخاك با توجه به يك پروژه واقعي در شهر تهران انتخاب گرديده است. تونل در عمق، قطر و فواصل مختلف نسبت به سازه سطحيدر نظر گرفته شده است. در اين تحقيق ملاحظه گرديد كه با تغيير هر يك از عوامل گفته شده پاسخ سطح زمين تغيير ميكند. بنابراين لازم خواهد بود تا تاثير وجود حفرات زيرزميني در پاسخ لرزه اي سازههاي سطحي در نظر گرفته شود.

كلمات كليدي:

پاسخ ساختگاه . زلزله . تونل . روش عددي . تشديد

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تاثير يك لايه خاك كم تراكم مستعد روانگرايي بر نشست پي سطحي با رويكرد عددي

خلاصه
وقوع پديده روانگرايي در خاك ها و نهشته هاي خاكي و بخصوص خاك هاي ماسه ايي موجب طيف گسترده ايي از خرابي ها از جمله نشستو كج شدگي به سازه ها و پي هاي قرار گرفته بر روي لايه خاك مستعد روانگرايي مي شود. با توجه به تاثير مخرب لايه هاي روانگرا، نياز به تحليلآنها بيش از پيش احساس مي شود. در مقاله پيش روي، يك پي سطحي بر روي يك محفظه خاك با ماسه نسبتا متراكم قرار گرفته است كه يكمدلسازي ديناميكي شده OpenSees® لايه خاك كم تراكم در ميان خاك نسبتا متراكم مدفون است . سپس با كمك نرم افزار اجزاء محدوداست. پس از تحليل اين طور نتيجه شد كه تاثير اين لايه كم تراكم بر نشست پي قابل توجه بوده است و اهميت توجه به اين لايه هاي مدفون را نشانمي دهد. همچنين با افزايش تراكم اين لايه كم تراكم، رفته رفته نشست و ناحيه روانگرا هم كاهش يافتند اما بطور كامل برطرف نشدند. در نهايتنتيجه شد با توجه به تاثير زياد وجود يك لايه كم تراكم بر نشست پي، با متراكم و ايمن كردن آن (تا بيش از 75 درصد تراكم)، تا حد زيادي مانع از خسارات ناشي از روانگرايي مي شود.

كلمات كليدي:

روانگرايي . نشست . پي سطحي . ماسه . OpenSees® 

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تأثير تونلهاي زيرزميني كند و پوش بر پاسخ لرزهاي سطح زمين، تحت اثر زلزلههاي حوزه نزديك گسل

خلاصه
يكي از چالشهاي اساسي حال حاضر، نبود راهكارها و دستورالعملهاي مناسب براي درنظرگرفتن اثرات عوارض زيرسطحي و يا به عبارتي اثراتحفرههاي زيرزميني بر پاسخ لرزهاي سطح زمين در مسائل مهندسي است. بهرغم اهميت اين اثرات، به جرأت ميتوان گفت كه هيچ آييننامهايچنين اثراتي را در نظر نگرفته است. حضور حفرهها بهصورت منفرد با مقاطع متفاوت و فواصل متفاوت از سطح، اشاره به گستردگي اين مسئلهدارد. تحقيقات نشان ميدهد كه پاسخ لرزهاي سطح زمين در بالاي تونلها ميتواند متفاوت از حركت زمين طبيعي در هنگام وقوع زمينلرزه باشد.پوششدار مدفون، بر اساس روش (Cut & cover) در مطالعهي حاضر، پاسخ لرزهاي در يك محيط الاستوپلاستيك، شامل يك تونل كند و پوشتفاضل محدود، تحت اثر اعمال مجموعهاي از شتابنگاشتهاي زلزلههاي نزديك و دور از گسل، موردبررسي قرارگرفته و نتايجِ تغييرات ضريب بزرگنمايي در مقابل عمق دفن تونل، بهعنوان نتايج عمدهاي از اين مطالعه به تصوير كشيده شده است.

كلمات كليدي:

الگوي بزرگنمايي . تونلهاي كند و پوش . اجزا محدود . حفرههاي زيرزميني . زلزله ميدان نزديك

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تأثير محتواي فركانس و شتاب زلزله بر ظرفيت باربري و نشست ديناميكي شالودههاي سطحي

چكيده
با توجه به لرزه خيزي كشور ايران و وقوع سالانهي چندين زلزلهي كوچك و بزرگ در نقاط مختلف كشور انتظار ميرود بررسي ديناميكي ظرفيتباربري و نشست شالودههاي سطحي بتواندكمك بزرگي به افزايش سطح ايمني سازههاي كشور بكند، لذا سعي بر آن شده تا تأثير پارامتري همچونمحتواي فركانس، براي سه زلزلهي طبس، بم و منجيل به عنوان پارامتري كه كمتر مد نظر محققين بوده در سه سطح محتواي فركانس بالا، متوسط وبررسي شود، همچنين تأثير شتاب زلزله همراه با عمق استقرار مد نظر قرار داده شده كه نتيجه FLAC پايين با استفاده از نرم افزار تفاضل محدودگرفته شد هرچه محتواي فركانس و شتاب زلزله بالاتر رود ظرفيت باربري پايينتر آمده و نشست افزايش مييابد از طرفي هرچه عمق استقرار بالاتر رود ظرفيت باربري بالاتر و نشست پايينتر ميآيد.

واژههاي كليدي:

ظرفيت باربري . نشست . محتواي فركانس . شتاب بيشينه . FLAC2D

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تأثير مشخصات خاك بر ظرفيت باربري و نشست لرزهاي شالودههاي نواري

خلاصه
با توجه به قرارگيري كشور ايران در منطقهي زلزله خيزي از جهان و وقوع زلزلههايي همچون بم، منجيل و طبس انتظار ميرود بررسي ديناميكيپارامترهاي مختلف خاك زير شالوده بتواند كمك بزرگي به مقاوم سازي سازهها در برابر اين پديده بنمايد. لذا سعي بر آن شده تا تأثير پارامترهايمختلف خاك همچون چسبندگي، زاويه اصطكاك و ميرايي كه كمتر در تحقيقات انجام شده مورد توجه بوده بر روي ظرفيت باربري و نشست شالوده سنجيده شود. در اين تحقيق تأثير اين پارامترها در قالب دو نوع خاك ماسهاي و رسي وهريك در سه حالت سست، متوسط و متراكم بر رويبه روش تفاضل محدود بررسي شده كه FLAC2D يك پي سطحي واقع بر خاكهاي مذكور تحت اثر مؤلفهي افقي زلزله با استفاده از نرم افزاردر نهايت مشخص گرديد هرچه خاك رسي و ماسهاي متراكمتر باشد و پارامترهاي نامبرده شده از عدد بالاتري برخوردار باشند ظرفيت باربري آنبيشتر و نشست كمتري را تجربه ميكند كه از اين نتايج اينطور برداشت ميشود كه هرچه خاكهاي با تراكم بالاتر انتخاب كنيم از سازههاي با درجه اطمينان بالاتر برخوردار خواهيم بود.

واژههاي كليدي:

ظرفيت باربري . نشست . زاويه اصطكاك داخلي . چسبندگي . ميرايي . FLAC2D  

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)