تاثير خصوصيات ساختگاه و حركت ورودي بر پاسخ لرزه اي نهشت هاي خاكي سطحي و عميق

خلاصه
هدف از انجام اين تحقيق بررسي تاثير ساختگاه و حركت ورودي بر روي پاسخ لرزه اي زمين است. براي اين منظور تعداد 6 زلزلهجهت انجام آناليزهاي پاسخ زمين به صورت آناليز معادل DEEPSOIL حوزه نزديك و دور در نظر گرفته شده و از نرم افزار 6.0خطي و غير خطي در 4 ساختگاه مختلف استفاده شده است. در بيشتر موارد آناليز پاسخ زمين مربوط به زمين لرزه هاي حوزه دور ونزديك، حركت ورودي لرزه اي با عبور از لايه هاي خاكي تقويت شده و شتاب ماكزيمم نسبت به حركت ورودي افزايش مي يابد..ليكن با مقايسه نتايج آناليز غير خطي ميتوان دريافت كه حركت ورودي با عبور از لايه خاكي تضعيف مي گردد و شتاب ماكزيممكاهش مي يابد. با مقايسه نموداري هاي شتاب ماكزيمم در برابر عمق براي زلزله هاي حوزه دور، به نظر مي رسد كه شتاب ماكزيممروند صعودي را در عمق تا سطح زمين طي ميكند وليكن در كل نمي توان روند فوق را به همه نتايج تعميم داد. با مقايسه نمودار هايجابجايي ماكزيمم در برابر عمق براي زلزله هاي حوزه دور نمودار ماكزيمم جابجايي در عمق با افزايش ضخامت نهشت خاكي به سمت جابجايي هاي بيشتر انتقال مي يابد.

كلمات كليدي:

آناليز معادل خطي . آناليز غيرخطي . ساختگاه . پاسخ لرزه اي . نهشت خاكي

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

تاثير رفتارخميري برروي پاسخ لرزه اي خاك و ريزشمع و سازه

خلاصه
ريزشمع هاي مايل ، مزيت هاي بسياري از جمله انعطاف پذيري بالا، سختي جانبي زياد دارند، از اينرو براي ساخت در نواحيزلزله خيز مناسب مي باشند. در اين مطالعه پاسخ گروه ريزشمع قائم و مايل درخاك با رفتار الاستيك و الاستوپلاستيك موردبرر سي قرار گرفته ا ست. جهت تحليل ديناميكي و مدل سازي سي ستم خاك و ريز شمع و سازه، از نرم افزار اجزاء محدود سه بعديآباكوس استفاده شده است. سازه فوقاني به صورت سيستم يك درجه آزادي متشكل از يك ستون وجرم متمركز تعريف شده است.اتصال شمع به كلاهك به صورت صلب فرض گرديده است. رفتار خاك با استفاده از معيار موهر- كلمب توضيح داده مي شود. دراين مقاله جهت تجزيه وتحليل رفتار گروه ريزشمع از ركورد زلزله واقعي استفاده شده است. نتايج نشان مي دهند كه رفتارغيرخطي خاك ، تاثير قابل توجهي بر روي پاسخ لرزه اي گروه ريزشمع و خاك و سازه دارد.

كلمات كليدي:

گروه ريزشمع . رفتارخميري . تحليل ديناميكي . اجزاء محدود . آباكوس

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

تاثير نحوه مدلسازي رفتار غير خطي خاك بر پاسخ غير خطي سازه ها

چكيده
در طراحي ساختمان ها اغلب از اثر اندركنش خاك و سازه صرف نظر ميگردد. در مواردي نيز كه اين پديده لحاظ ميشود، عموماً با توجه به توصيهآييننامهها، از مدل خطي معادل به عنوان جايگزين رفتار واقعي خاك، استفاده ميشود. در اين پژوهش، با استفاده از مدل تير بر روي فونداسيون غيرتاثير مدلسازي غيرخطي خاك بر شكل پذيري نياز سازهها ،QZ Simple خطي وينكلر 4 و مدل سازي رفتار غير خطي خاك با استفاده از مصالح 2 بررسي شده است. بدين منظور، براي محدودهاي از سازههاي متداول، با استفاده از مجموعهاي از ركوردهاي زلزله ثبت شده بر روي خاكهاي نوعمقادير شكل پذيري سازه با استفاده از ميانگينگيري نتايج بدست آمده و با نتايج حاصل از حالت مدلسازي خطي معادل خاك مقايسه شده D وبدست C است. نتايج نشان ميدهد استفاده از روش خطي معادل براي خاك پيش بيني نسبتاً مناسبي از شكل پذيري نياز سازههاي واقع بر خاك نوعميتواند به نتايج محافظه كارانه براي سازه منجر شود. علاوه بر اين با افزايش D ميدهد اما استفاده از اين روش براي سازههاي واقع بر خاك نوعرفتار غيرخطي در خاك، اختلاف نتايج حاصل از مدلسازي خاك به روش خطي معادل با مدلسازي غير خطي خاك افزايش مييابد.

كلمات كليدي:

اندركنش خاك و سازه . رفتار غير خطي خاك . مدل تير بر بستر انعطاف پذير . شكل پذيري

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

تاثير گسترش جانبي ناشي از روانگرايي روي گروه شمع با استفاده از مدلسازي عددي با برنامه OpenSees    

خلاصه
در زلزلههاي گذشته، پيهاي عميق سازهها (شمعها) در زمينهاي داراي ماسه شل و مستعد روانگرايي دچار آسيبها و خسارات جديشدهاند. اين خسارات در زمينهاي ساحلي و داراي شيب ملايم با وقوع پديده گسترش جانبي، بسيار شديدتر ميشود. در مطالعه پيش رو3 در شرايط گسترش جانبي و در پروفيل خاك سه لايه با شيب 7 درصد  نتايج آزمايش فيزيكي ميزلرزان با محفظه صلب و گروه شمع 34 درجه)، بصورت عددي مدلسازي و با مقايسه با نتايج آزمايش مدل فيزيكي صحتسنجي ميشود. درصد تراكم نسبي سه لايه خاك به )15 % و 80 % ميباشند كه با شيب 4 درجه برروي هم قرار گرفته اند. مدلسازي اين مطالعه با نرمافزار المان محدود ،% ترتيب از بالا 60انجام شده است. بين نتايج حاصل از اين پژوهش و نتايج آزمايش مدل فيزيكي بطور كلي تطابق نسبتا خوبي مشاهده ميشود. OpenSeesمقايسه نتايج حاصل از مدل عددي و مدل فيزيكي نشان داد كه پيشبيني اضافه فشار آب حفرهاي در خاك و ممان خمشي در شمعها بااستفاده از مدل عددي به خوبي قابل قبول است و تغيير مكان حداكثر پروفيل خاك در انتهاي آزمايش بدست آمده از مدل عددي نسبت به مقادير اندازهگيري شده در مدل فيزيكي با 10 % اختلاف همراه است.

كلمات كليدي:

روانگرايي . گسترش جانبي . پي عميق . مدلسازي عددي . نرم افزار OpenSees 

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

تحليل ديناميكي پوشش نهايي تونلهاي واقع در دامنه تحت بارگذاري زلزله

خلاصه
امروزه با پيشرفت فناوري، امكان طراحي و ساخت دقيقتر سازههاي زيرزميني مانند تونلها فراهم شده است. با اين وجود، آناليز سازههايزيرزميني به دليل اندركنش با محيط نامحدود خاكي يا سنگي اطراف و بخصوص تحت بارهاي ديناميكي مانند زلزله بسيار پيچيده ميباشد. دراين مقاله تحليل ديناميكي پوشش نهايي تونل واقع در دامنه بررسي شده است. بدين منظور با استفاده از دادههاي يك تونل در دسترس، اثر بار زلزلهمدلسازي شد. سپس نيروهاي محوري و ممان خمشي ناشي از بار زلزله بر روي پوشش محاسبه شد. در FLAC2D بر پوشش نهايي تونل در نرم افزارنهايت با استفاده از نمودار اندركنش نيروي محوري-ممان خمشي قابليت سيستم نگهداري بررسي شده است. نتايج نشان دادند كه در محيط مورد نظر، پوشش كف بند ضروري بوده و پوشش با ضخامت 50 سانتيمتر و آرماتوربندي مناسب كفايت لازم را خواهد داشت.

كلمات كليدي:

پوشش تونل . كف بند تونل . بار زلزله . نيروهاي پوشش

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

تاثيرحضورحفره هاي زيرزميني برپاسخ لرزه اي سازههاي واقع برآن بااستفاده ازروش عددي

خلاصه
ارتعاش يك ساختمان براثر امواج زلزله برخلاف ارتعاش ناشي از يك موج ساده با وجود عوارضي مانند حفرات زيرزميني از پيچيدگي خاصيبرخوردار است. مطالعه درباره حركات ناگهاني زمين موسوم به زلزله سابقه اي طولاني دارد با توجه به كمبودهاي زياد ، بسياري كه آيين نامه هايمرسوم ساختماني نياز به تحليل هاي ويژه ساختگاهي درمناطق با وجود حفرات زيرزميني و اثرات آن برروي اندركنش و رفتار لرزه اي سازه هايطراحي شده و زمين دارند كه هيچگونه اشارهاي به آن نشده است. ميزان خرابي ايجاد شده دراثر وقوع زلزله به عوامل بسياري از جمله مكانيزمشكست، فاصله گسل تا محل، نوع خاك و خصوصيات ركورد زلزله شامل محتواي فركانسي ، مدت زمان و دامنه و همچنين خصوصيات ديناميكيسازه وابسته است. روشن است به حداقل رساندن خسارت هاي جاني ، اقتصادي و اجتماعي و.... نيازمند مطالعات پارامترهاي مختلف در اين زمينه وتدوين و گسترش ديدگاه هاي تحليلي نسبت به ارتعاشات زلزله مي باشد. محدوديت روش هاي تحليلي و تجربي ضرورت استفاده از روش عدديجهت حل مسائل برآورد اندركنش و رفتار لرزه اي سازه ها به ويژه درحضور حفره هاي زيرزميني و بدون حضور حفره هاي زيرزميني را ايجابخواهدكرد در اين مقاله با استفاده از روش عددي به كمك نرم افزار آباكوس مبتني بر روش اجزاي محدود ، به عوامل موثر بر پاسخ لرزه اي سازههاي موجود با وجود و يا عدم وجود حفرات زيرزميني پرداخته خواهد شد و نتايج حاصله موردبررسي و مقايسه قرارخواهد گرفت، نتايج به دستآمده نشان مي دهد كه با افزايش بزرگاي زلزله پاسخ ها به شدت تحت تاثير قرار خواهد گرفت ، به طوريكه پاسخ هاي به دست آمده با توجه به تغييرات نوع خاك و تونل و فركانس تفاوت چشمگيري دارند.

كلمات كليدي:

رفتار لرزه اي . اندركنش . سازه هاي موجود . حفرات زيرزميني . روش عددي

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

تحليل شبه استاتيكي صفحه مهارهاي مدفون در خاك مسلح

چكيده
استفاده از صفحه مهارها به عنوان يكي از روشهاي مقابله با نيروهاي بالابرنده، همواره مورد توجه محققين است. در اين مقاله با استفاده ازمعادلات مبتني بر روش تعادل حدي و تحليل شبه استاتيكي، روابطي جهت بررسي تاثير تسليح خاك بر ظرفيت بركنش (باربري كششي) صفحهمهار با در نظرگرفتن وزن سربار و مولفه قائم نيروي زلزله ارائه شدهاست. در اين روش با در نظر گرفتن سطح شكست صفحهاي در توده خاكو همچنين با لحاظ نمودن اثر نيروهاي (Kotter روي صفحه مهار و با استفاده از معادلات پلاستيسيته حاكم بر سطوح گسيختگي (معادلاتاستاتيك فشار عكس العمل، نيروي عكس العمل خاك اطراف بر سطوح گوهي گسيختگي محاسبه ميگردد. وجود نيروي لرزهاي موجب كاهشقابل توجه در ظرفيت باربري كششي صفحه مهار در مقايسه با شرايط استاتيكي ميگردد. همچنين نتايج نشان ميدهد كه با تسليح توده خاك رويصفحه مهار با يك لايه ژئوسنتتيك، ظرفيت بركنش صفحه مهار در مقايسه با حالت توده خاك غير مسلح افزايش مييابد. به منظور بررسي اثر ضريب شتاب زلزله و عمق مدفون صفحه مهار بر ظرفيت بركنش صفحه مهار، مطالعه پارامتري انجام شدهاست.

كلمات كليدي:

مهار صفحهاي . نيروي بركنش . شبه استاتيكي . تعادل حدي .

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

تحليل لرزهاي تونلهاي زيرزميني تحت امواج مهاجم برون صفحه ي SH به كمك روش اجزاي مرزي نيم صفحه در حوزه زمان

خلاصه
در اين مطالعه با استفاده از روش عددي اجزاي مرزي نيم صفحه در حوزه زمان به بررسي پاسخ لرزهاي سطح زمين در حضور تونلهاي زيرزميني تحتپرداخته شده است. تمركز مشبندي بر روي مرز حفره و و دوري از گسسته سازي سطح صاف زمين، روش مزبور را نسبت SH امواج مهاجم برون صفحهبه ديگرروشهاي عددي متمايز ميسازد. تونل مورد نظر به شكل دايرهاي فرض شده و موج مهاجم به صورت موجك ريكر در نظر گرفته شده است. دراين راستا يك مطالعه پارامتريك با در نظر گرفتن طيف وسيعي از پارامترهاي تاثيرگذار در پاسخها ارائه شده است. نتايج نشان ميدهد كه تغيير عمق استقرار تونل و زاويه تابش موج، موجب شكل گيري الگوهاي مختلف پاسخ در سطح زمين ميشود.

كلمات كليدي:

تونل هاي زير زميني . امواج برون صفحه SH . روش اجزاي مرزي نيم صفحه

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

تحليل لرزهاي تونل نعل اسبي تحت امواج مهاجم SH (مطالعه موردي: تونل متروي كرج)

خلاصه
در اين مقاله با استفاده از روش اجزاي مرزي نيمصفحه در حوزه زمان به تحليل لرزهاي تونل زيرزميني نعل اسبي تحتپرداخته شده است. از مزاياي بارز روش مزبور تمركز مشبندي تنها روي مرز پيرامون تونل و دوري از SH امواج مهاجمگسسته سازي سطح صاف زمين مي باشد. در اين راستا به عنوان مطالعه موردي تونل متروي كرج با مشخصات هندسي ومصالح مفروض مورد بررسي قرار گرفته است. موج مهاجم نيز از نوع موجك ريكر فرض شده است. پارامترهاي مختلفاز قبيل زاويه موج و فركانس پاسخ نيز در اين ميان در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي دهد كه روش مزبور قابليت مدلسازي و تحليل سازه هاي ژئوتكنيكي را با دقت مناسب برخوردار مي باشد.

كلمات كليدي:

نونل زيرزميني . روش اجزاي مرزي نيم صفحه . حوزه زمان . متروي كرج . موج SH  

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

تحليل پايداري سدهاي سنگريزهاي با رويه بتني با استفاده از مدل سهبعدي المان محدود

خلاصه
عملكرد مناسب سدهاي سنگريزهاي در زلزلههاي اخير موجب افزايش گرايش به ساخت اين نوع سد در دهه هاي اخير شده است.تراكم مناسب سنگدانه ها موجب پايداري و عدم وجود ريزدانه ها در بدنه ي سد موجب كاهش خطرات ناشي از افزايش فشار آباز جمله انواع سدهاي سنگريزه ايست كه از رويه (CFRD) حفره اي در اين سدهاست. سدهاي سنگريزه اي با رويه بالادست بتنياي بتني در بالادست به عنوان عنصر نفوذناپذير بهره مي گيرد. بررسي تماس بين رويه ي بتني و بستر سنگريزه اي بدليل مدول الاستيكمتفاوت دو مصالح در تماس و لغزش احتمالي در سطوح تماس حائز اهميت است؛ خصوصا كه در بارهاي ديناميكي احتمال جداييبين رويه ي بتني و بدنه ي سنگريزه اي سد وجود دارد. در اين مقاله سعي شده است رفتار لرزه اي سدهاي سنگريزهاي با رويه بتنيتحت زلزلههاي مختلف در نرم افزار المان محدود آباكوس مدلسازي شود. رفتار بتن تحت بارگذاري سد الاستوپلاستيك فرض شدهاست و از مدل رفتاري موهر-كولمب براي مصالح سنگريزه اي استفاده شده است. در نتيجه گيري وضعيت سطوح تماس پس از اعمالبار زلزله بررسي خواهد شد. نتايج نشان مي دهد بيشترين ميزان جاري شدگي در تاج سد و مركز آن اتفاق افتاده است كه نياز به انجامتقويت در اين بخش را نمايان مي نمايد. بيشترين ميزان تنش فشاري در روكش بتني در محل تكيه گاه مشاهده شده است. ميزان3 متر است كه با توجه به بدنه سنگريزه اي سد و امكان ريزش در داخل آن چندان دور / تغييرمكان عمودي ايجاد شده، زياد و حدود 6از انتظار نيست. روكش بتني در بخش جلويي سد تا حدودي اين نشست را كنترل مي كند.

كلمات كليدي:

تحليل ديناميكي . اندركنش خاك و سازه . دال بتني . CFRD . بتن الاستوپلاستيك .

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