رفتار لرزه‌ای دیوارهای ساحلی سپری مدفون در لایه مستعد روانگرایی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

چکیده

رفتار لرزه­ای دیوار ساحلی سپری مهار شده­ای که بخش مدفون آن در لایه مستعد روانگرایی قرار گرفته است به طور آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از مدل فیزیکی بر روی میز لرزه و مطالعه عددی با استفاده از نرم­افزار DIANA و مدل رفتاری توهاتا-یایی انجام گرفته است. بر این اساس، وجود لایه مستعد روانگرایی در اطراف ریشه دیوار، به علت روانگرایی خاک جلوی ریشه و فشار جانبی بزرگ از سوی خاک پشت ریشه، به گسیختگی بخش مدفون منجر می­گردد. بیش­ترین تغییر شکل­ها در خاک سست حوالی ریشه دیوار متمرکز است. علاوه بر بالازدگی قابل توجه کف دریا، حرکت جانبی آن نیز باعث کاهش قابل توجه اثر تکیه­گاهی این لایه برای بخش مدفون دیوار شده و به دوران بزرگ دیوار منجر می­شود. به دنبال آن، گوه فعالی از قسمت مدفون تا پشت مهار تشکیل می­گردد و به علت واقع شدن مهارها در این گوه و حرکت توأم با آن، مهارها نیز دچار دوران زیاد می­شوند. جابه­جایی تاج و پای دیوار با افزایش دامنه شتاب پایه، افزایش اما با بزرگ­تر شدن فرکانس حرکت ورودی کاهش می­یابد. تراکم خاک در طرفین ریشه در طول مناسب باعث کاهش جابه­جایی­ها شده و مانع پیش افتادن جابه­جایی پای دیوار از جابه­جایی تاج می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Seismic Behavior of Anchored Quay Walls Embedded in Liquefiable Sites

نویسندگان [English]

  • Ashraf Zekri 1
  • Mohammad Hossain Aminfar 1
  • Abbas Ghalandarzadeh 2
  • Mohammad Ali Lotfollahi-Yaghin 1
1 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
2 School of Civil Engineering, University College of Engineering, Tehran University

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sheet pile
  • Liquefaction
  • Physical
  • Numerical
  • DIANA
[1]        International Navigation Association, "Seismic Design Guidelines for Port Structures", Balkema, Tokyo, 2001.
[2]     داس، ب. ام. "اصول مهندسی ژئوتکنیک"، ترجمه طاحونی، ش.، پارس آیین، 1377، ج. 2، ص 443-514.
[3]        Psarropoulos, P. N., Klonaris, G., Gazetas, G., "Seismic Earth Pressures on Rigid and Flexible Retaining Walls",Soil Dynamics and  Earthquake Engineering,2005, 25, 795-809.
[4]     قلندرزاده، ع.، "راهنمای طراحی لرزه­ای اسکله­ها"، وزارت راه و ترابری، تهران، 1388، ص146.
[5]        Mohajeri, M., Kobayshi, Y.,Kawaguchi, K., Sato, M.,"Numerical Study on Lateral Spreading of Liquefied Ground Behind a Sheet Pile Model in Large Scale Shake Table Test, "The 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, 1-6 August, 2004.
[6]        Motamed, R., Towhata, I. "Shaking Table Model Tests on Pile Groups Behind Quay Walls Subjected to Lateral Spreading", Geotechal and Geoenviromental  Engineering, 2010, 136, 477-489.
[7]        Ueda, K.Tobita, T., Iai, S. "A Numerical Study of Dynamic Behavior of a Self-Supported Sheet Pile Wall", The 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, 12-17 October, 2008.
[8]        Kohama, E., Sugano, T, Shiozaki, Y., Mitoh, M., "Dynamic Behavior of a Steel Sheet Pile Quay Wall in the Full Scale Experiment with Regard to Liquefaction",The 13th World Conference on Earthquake  Engineering, Vancouver, Canada, 1-6 August, 2004.
[9]        Nozu, A., Ichii, K., Sugano, T., "Seismic Design of Port Structures", Journal of Japan Association for Earthquake Engineering,2004, 4 (3).
[10]     Sawada, S., Ozutsumi, O., Iai, S., "Analysis of Liquefaction Induced Residual Deformation for Two Types of Quay Walls: Analysis by FLIP", The 12th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, New Zealand, 30 January-4 February, 2000.
[11]     Iai, S., "Simlitude for Shaking Table Test on Soil-Structure-Fluid Model in 1g Gravitational Field", The Port & Harbour Research Institute, Japan, 1988.
[12]     Ghalandarzadeh, A., Akbari-Paydar, N., "Shaking Table Tests of  Flexible Quay Walls Subjected to Backfill Liquefacti", Asian Regional Confrence on Soil Mechanics And Geotechnical Engineering, New Delhi, India, 2007, pp 690-693.
[13]     Iai S., Matsunaga, Y., Kameoka, T., "Strain Space Plasticity Model for Cyclic Mobility", Report of the Port and Harbour Research Institute of Japan, 1990.
[14]     Iai, S., Matsunaga, Y., Kameoka, T., "Parameter Identification for a Cyclic MobilityModel", Report of The Port and Harbour Reserch Institute of Japan, 1990.
[15]     Manie, J., Kikstra, W. P., "DIANA User's Manual: Matlib", 1st Edition, TNO DIANA BV, Netherlands, 2009, pp 475-479.
[16]     Ichii K., S. Iai, Y. Sato H. Liu, "Seismic Performance Evaluation Chart for Gravity Type Quay Walls", Journal of  Structural Engineering / Earthqake Engineering, JSCE, 2002, 19, 21-31.
[17]     Kramer, S. L., "Geotechnical Earthquake Engineering", Prentice Hall, 1996.
[18]     Manie, J., Kikstra, W. P., " DIANA User's Manual: Analys", 1st Edition., TNO DIANA BV, Netherlands, 2009, pp 497-499.
[19]     Ahmadi, M., Shirasb, A.," Liquefaction Resistance of Firoozkuh Sand using Cyclic Sipmle shear Test", The 6th National Confrence on Civil Engineering, Semnan, Iran, 26-27 April, 2011 [In Persian].
[20]    Arabloue, A., Ghalandarzadeh, A., Mostafagharabaghi, A. R., Abedi, K., "A Numerical Study of Liquefaction Induced Deformation on Caisson-Type Quay Wall Using a Partially Coupled Solution", Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2010, 133 (2).