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 خاصي برخوردار است. مطالعه درباره حركات ناگهاني زمين موسوم به زلزله سابقه اي طولاني دارد با توجه به كمبودهاي زياد ، بسياري كه آيين نامه هاي مرسوم ساختماني نياز به تحليل هاي ويژه ساختگاهي درمناطق با وجود حفرات زيرزميني و اثرات آن برروي اندركنش و رفتار لرزه اي سازه هاي طراحي شده و زمين دارند كه هيچگونه اشارهاي به آن نشده است. ميزان خرابي ايجاد شده دراثر وقوع زلزله به عوامل بسياري از جمله مكانيزم شكست، فاصله گسل تا محل، نوع خاك و خصوصيات ركورد زلزله شامل محتواي فركانسي ، مدت زمان و دامنه و همچنين خصوصيات ديناميكي سازه وابسته است. روشن است به حداقل رساندن خسارت هاي جاني ، اقتصادي و اجتماعي و.... نيازمند مطالعات پارامترهاي مختلف در اين زمينه و تدوين و گسترش ديدگاه هاي تحليلي نسبت به ارتعاشات زلزله مي باشد. محدوديت روش هاي تحليلي و تجربي ضرورت استفاده از روش عددي جهت حل مسائل برآورد اندركنش و رفتار لرزه اي سازه ها به ويژه در حضور حفره هاي زيرزميني و بدون حضور حفره هاي زيرزميني را ايجاب خواهدكرد 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 سازه هاي موجود با وجود و يا عدم وجود حفرات زيرزميني پرداخته خواهد شد و نتايج حاصله موردبررسي و مقايسه قرارخواهد گرفت، نتايج به دست آمده 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

نویسندگان :

مجتبيفيروزمند ، حميدعليالهي

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 سازههاي زيرزميني به دليل اندركنش با محيط نامحدود خاكي يا سنگي اطراف و بخصوص تحت بارهاي ديناميكي مانند زلزله بسيار پيچيده ميباشد. در اين مقاله تحليل ديناميكي پوشش نهايي تونل واقع در دامنه بررسي شده است. بدين منظور با استفاده از دادههاي يك تونل در دسترس، اثر بار زلزله مدلسازي شد. سپس نيروهاي محوري و ممان خمشي ناشي از بار زلزله بر روي پوشش محاسبه شد. در FLAC2D بر پوشش نهايي تونل در نرم افزار نهايت 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

نویسندگان :

روح اله بصيرت ، رحيم حسني ، احسان داداشي ، نويد محموديان

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 از معادلات مبتني بر روش تعادل حدي و تحليل شبه استاتيكي، روابطي جهت بررسي تاثير تسليح خاك بر ظرفيت بركنش (باربري كششي) صفحه مهار با در نظرگرفتن وزن سربار و مولفه قائم نيروي زلزله ارائه شدهاست. در اين روش با در نظر گرفتن سطح شكست صفحهاي در توده خاك و همچنين با لحاظ نمودن اثر نيروهاي (Kotter روي صفحه مهار و با استفاده از معادلات پلاستيسيته حاكم بر سطوح گسيختگي (معادلات استاتيك فشار عكس العمل، نيروي عكس العمل خاك اطراف بر سطوح گوهي گسيختگي محاسبه ميگردد. وجود نيروي لرزهاي موجب كاهش قابل توجه در ظرفيت باربري كششي صفحه مهار در مقايسه با شرايط استاتيكي ميگردد. همچنين نتايج نشان ميدهد كه با تسليح توده خاك روي صفحه 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

نویسندگان :

الناز فعلي ، سيد ناصر مقدس تفرشي

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

تحليل لرزهاي تونلهاي زيرزميني تحت امواج مهاجم برون صفحهي 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 تحت پرداخته 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 صفحه به ديگر روشهاي عددي متمايز ميسازد. تونل مورد نظر به شكل دايرهاي فرض شده و موج مهاجم به صورت موجك ريكر در نظر گرفته شده است. در اين 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

نویسندگان :

مهدي پنجي ، پويا كاوندي

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 تحت پرداخته شده است. از مزاياي بارز روش مزبور تمركز مشبندي تنها روي مرز پيرامون تونل و دوري از SH امواج مهاجم گسسته سازي سطح صاف زمين مي باشد. در اين راستا به عنوان مطالعه موردي تونل متروي كرج با مشخصات هندسي و مصالح مفروض مورد بررسي قرار گرفته است. موج مهاجم نيز از نوع موجك ريكر فرض شده است. پارامترهاي مختلف از 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

نویسندگان :

مهدي پنجي ، اميرعباس فخرآور

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 آب از جمله انواع سدهاي سنگريزه ايست كه از رويه (CFRD) حفره اي در اين سدهاست. سدهاي سنگريزه اي با رويه بالادست بتني اي بتني در بالادست به عنوان عنصر نفوذناپذير بهره مي گيرد. بررسي تماس بين رويه ي بتني و بستر سنگريزه اي بدليل مدول الاستيك متفاوت دو مصالح در تماس و لغزش احتمالي در سطوح تماس حائز اهميت است؛ خصوصا كه در بارهاي ديناميكي احتمال جدايي بين رويه ي بتني و بدنه ي سنگريزه اي سد وجود دارد. در اين مقاله سعي شده است رفتار لرزه اي سدهاي سنگريزهاي با رويه بتني تحت زلزلههاي مختلف در نرم افزار المان محدود آباكوس مدلسازي شود. رفتار بتن تحت بارگذاري سد الاستوپلاستيك فرض شده است و از مدل رفتاري موهر-كولمب براي مصالح سنگريزه اي استفاده شده است. در نتيجه گيري وضعيت سطوح تماس پس از اعمال بار زلزله بررسي خواهد شد. نتايج نشان مي دهد بيشترين ميزان جاري شدگي در تاج سد و مركز آن اتفاق افتاده است كه نياز به انجام تقويت 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

نویسندگان :

علي محمد رجبي ، عليرضا سجده

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

تعيين ساختار سرعت موج برشي آبرفت هاي شهر تهران با استفاده از خاصيت بيضي واري امواج ريلي

خلاصه
گسترهي تهران به علت قرارگرفتن در نزديكي گسلهاي فعال، در معرض تجربهي زمين لرزههاي بزرگ است، لذاشناسايي لايههاي زمين به منظور تعيين ضخامت، هندسه و مشخصات لرزهاي مانند پروفيل سرعت موج برشي لايههاي آبرفت، از اهميت ويژهاي برخوردار ا ست. در مطالعهي تحليل لرزهاي لايههاي آبرفت، پروفيل سرعت موجبر شي معمولاً با ا ستفاده از آزمايشهاي متداول ژئوفيزيك لرزهاي تعيين ميگردد كه در اعماق زياد، به دليل صعوبتهاي اجرايي و زمانبر بودن، فاقد كارآيي لازم ميبا شد.روش ديگر تعيين سرعت موج برشي لايههاي عميق آبرفت، استفاده از روشهايي بر پايهي اندازهگيري خردلرزهها ميباشد. در راستاي تحليل برداشتهاي خردلرزهها، با بررسي هاي محققان در سالهاي اخير مشاهده گرديد كه حذف اثرات امواج لاو و حجمي از نسبت طيفي مؤلفههاي افقي به مؤلفهي قائم، نمودار مناسبي از بيضيواري امواج ريلي را حاصل خواهد كرد كه علاوه بر تخمين فركانس غالب ساختگاه، دادههاي مشاهداتي مناسبي براي تخمين پروفيل سرعت موجبرشي به دست خواهد داد. با توجه به اين مساله در اين پژوهش با استفاده از داده هاي 62 برداشت تك ايستگاهي خردلرزه ها ،پروفيل هاي سرعت موج برشي در دو راستاي شمالي- جنوبي و شرقي - غربي شهر تهران استخراج شده اند.

كلمات كليدي:

اندازه گيري تك ايستگاهي . نوفههاي محيطي . بيضيواري امواج ريلي . پروفيل سرعت موجبرشي . روش HVTFA . روش كاهش تصادفي  Ray  Dec

نویسندگان :

زينب پهلوان، كارشناسي ارشد مهندسي زلزله،پژوهشگاه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله

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

تعيين فشار جانبي محرك خاك بر ديوار حائل در حالت شبه استاتيكي با استفاده از تئوري آناليز حدي

خلاصه
محاسبه فشار جانبي خاك در حالت هاي محرك و مقاوم،يكي از مسائل پايداري كلاسيك در مكانيك خاك مي باشد .با توجه به اهميت تاثير زلزله بر رفتار ديوار حائل محاسبه فشار جانبي در اين حالت از اهميت خاصي برخوردار است.. روش آناليز حدي روشي كارآمد جهت محاسبه فشار جانبي خاك مي باشد كه به دو بخش آناليز حد پائين وحد بالا تقسيم مي شود.روش آناليز حدبالا ازتساوي نرخ كار انجام شده با اتلاف انرژي دروني بهره مي برد.در اين مقاله حد بالاي فشار جانبي محرك خاك در شرايط شبه استاتيكي مورد محاسبه قرار گرفته وتاثير عواملي مانند زاويه اصطكاك خاك وديوار،زاويه اصطكاك داخلي خاك،وزن مخصوص خاك ،شيب خاكريز،مقدار سربار وضريب چسبندگي خاك بر روي فشار مذكور بررسي استفاده شده MATLAB شده ونتايج با روش مونونوبه- اوكابه مقايسه گرديده است .براي بهينه سازي تابع هدف مربوطه از نرم افزار برنامه نويسي است.نتايج حاصله حاكي از دقت مطلوب روش آناليز حد بالاي پيشنهادي براي محاسبه فشار جانبي خاك در شرايط شبه استاتيكي مي باشد.

كلمات كليدي:

روش حد بالا . فشار محرك خاك . شرايط شبه استاتيكي . روش مونونوبه اوكابه

نویسندگان :

اميرمحمد ملك نژاد ،پيمان حميدي

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

تقويت خاكريز با استفاده از گروه ريزشمع تحت بار زلزله

خلاصه
ريزشمع، يك شمع جايگزيني با قطر كم (كمتر از 300 ميليمتر) است، كه غالبا با تسليح فولادي سبك و تزريق دوغاب همراه است. ريزشمعها بهطور افزايندهاي براي مقاومسازي لرزهاي سازهها و پايدارسازي شيبها در حال استفاده هستند. بااينوجود اطلاعات مهندسي از عملكرد لرزهاي ريزشمعهاخيلي محدود است. اين محدوديت به علت ابهام در رفتار تكي و گروهي ريزشمعها ناشي از تعداد كم آزمايشهاي با مقياس واقعي و نيز مطالعات مدلسازي عددي است. در تحقيق حاضر، مدلهاي عددي تقويت نشده و تقويتشده خاكريز، با استفاده از روش اجزا محدود، در حالت كرنش مسطح و تحت بارگذاري ديناميكي، شبيهسازي و تحليلشده است. بهمنظور تقويت خاكريز از گروه ريزشمع استفادهشده است. ميزان تأثير گروه ريزشمع در افزايش پايداري خاكريز و همچنين موقعيت بهينه گروه ريزشمع در طول شيب خاكريز بررسيشده است. نتايج نشان ميدهد كه گروه ريزشمع در افزايش پايداري خاكريز نقش مؤثر دارد و استفاده از گروه ريزشمع، در قسمت پايين طول شيب خاكريز، راه بهينه جهت تقويت خاكريز است.

كلمات كليدي:

ريزشمع . مدلسازي عددي .تحليل ديناميكي . پايداري شيب

نویسندگان :

سميرا بهمني دهكردي ، علي نورزاد ، سعيد خرقاني ، احمدرضا محبوبي

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

جابجايي لرزه اي ماندگار در ديوار حائل وزني بر اساس روش آناليز حدي

خلاصه
در تحقيق حاضر تحليل سه بعدي تغيير مكان ديوار هاي حايل تحت بارگذاري ديناميكي بررسي شده است. روش مورد استفاده، روش آناليز حدي مرز بالا است و بر اين مبنا الگوريتمي تدوين شده كه با مدل كردن توده هاي لغزش و بهينه سازي آنها، قادر به اندازه گيري تغيير مكان ديوار هاي حائل در حالت سه بعدي تحت نيروهاي ديناميكي مي باشد. در اين الگوريتم شتاب تسليم با در نظر گرفتن چسبندگى و زاويه اصطكاك داخلى خاك و نيز لحاظ نمودن چسبندگى و اصطكاك بين خاك و ديوار محاسبه مى شود. در روش پيشنهادي حاضر كه در واقع توسعه كار ميخالفسكي از حالت دو بعدي به سه بعدي است، يك فرمولاسيون جديد براي محاسبه شتاب تسليم، زاويه شكست بحراني، و (Michalowski 2007) جابجايي ماندگار ديوار حائل تحت بار زلزله پيشنهاد شده است.

كلمات كليدي:

تغيير مكان لرزه اي ماندگار . ديوار حائل وزني . آناليز حدي . مرز بالا . سه بعدي

نویسندگان :

احمد حسني ، فرج ا... عسكري

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