بررسی پارامتریک نشست گروه شمع‌های بتنی واقع در خاک‌های دارای قابلیت روانگرایی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه تبریز

چکیده

یکی از علل بروز آسیب در سازه‌ها به هنگام زلزله، روانگرایی خاک‌های ماسه‌ای می‌باشد. آسیب­های زیادی در اثر روانگرایی به سازه­های مستقر بر روی این خاک ها وارد می­شود؛ به ویژه زمانی که این سازه­ها درون خاک روانگرا شده قرار می­گیرند. شمع­ها یکی از این نوع سازه­ها می­باشند. شمع­ها در واقع ستون­های لاغری هستند که به صورت جانبی متکی به خاک پیرامون خود می­باشند. شمع­هایی که از لایه­های خاک عبور می­کنند، در اثر روانگرایی حاصل از زلزله، تکیه­گاه جانبی خود را تا حد زیادی از دست می­دهند. در این حالت شمع می­تواند همانند ستون حمایت نشده، آمادگی برای ناپایداری محوری داشته باشد. این ناپایداری می­تواند به کمانش جانبی شمع در جهت ضعیف­تر و ایجاد مفصل پلاستیک بینجامد. تا به حال روش‌های مختلفی برای تحلیل و طراحی شمع‌ها در برابر بارهای لرزه‌ای ارائه شده است؛ ولی در این روش‌ها اثرات روانگرایی خاک روی رفتار شمع‌ها در نظر گرفته نشده است. بنابر این در این مقاله نشست قائم گروه شمع با در نظر گرفتن رفتار خاک روانگرا توسط نرم‌افزار FLAC3D مورد بررسی قرار می‌گیرد. در تحلیل‌های دینامیکی انجام شده، ضخامت لایه روانگرا و طول شمع‌ها به عنوان متغیر در نظر گرفته شده‌اند تا اثرات تغییر این دو پارامتر بر نشست گروه شمع آشکار گردد. در سال‌های اخیر، موارد زیادی از گسیختگی پی‌های شمعی در اثر روانگرایی خاک‌ها اتفاق افتاده است که این مسئله موجب تخریب سازه‌های بنا شده بر روی آن­ها را به همراه داشته است؛ بنابر این این‌ گونه به نظر می‌رسد که رفتار شمع‌ها و روش تحلیل آن­ها در خاک‌های روانگرا شده به طور کامل شناخته شده نیست. با توجه به این موضوع و این که ساخت ‌و‌ ساز در مناطق ساحلی در نقاط مختلف کشور به طور چشمگیری افزایش یافته است، در این مقاله میزان نشست گروه شمع در خاک روانگرا مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Parametric Study of Pile Group’s Settlement in Liquefiable Soils

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hossein Aminfar
  • Amin Jalali
Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
چکیده [English]

An important issue that is the reason of damages and collapses during earthquake is liquefaction of loose and saturated sands. After the reduction of soil strength, piles will behave like unsupported columns. So it seems that behavior of these piles and their analysis method isn't clear and suitable. For a better view a pile group is modeled using FLAC3D software that is connected to each other with a cap. Soil profile has three layers that middle layer is liquefiable while other two layers are not. In this research settlement of pile group in different values for liquefied layer thickness and pile length has investigated. Before the analysis of model, sensitivity analyses are carried out to achieve accurate results in less computing time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • soil liquefaction
  • Pile groups
  • Dynamic analysis
  • Settlement

مراجع

[1]        Kramer, S. L., "Geotechnical Earthquake Engineering", Prentice Hall Inc., New Jersey, 1996, Vol. І, pp 348-422.
[2]        Seed, H. B., "Evaluation of Soil Liquefaction Effects on Level Ground During Earthquake", Liquefaction Problems in Geotechnical Engineering, ASCE Annual Convention and Exposition, 1976, 1-104.
[3]        Abdoun, T., Dobry, R., "Evaluation of Pile Foundation Response to Lateral Spreading", Soil Dynamics and Earthquake Engineering 2002, 22, 1051-1058.
]4[           حائری، س. م.، آصف­زاده، آ.، کاوند، ع.، رحمانی، ا.، "بررسی پاسخ گروه شمع چهارتایی به پدیده گسترش جانبی ناشی از روانگرایی با استفاده از آزمایشات بزرگ مقیاس میز لرزان"، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، اردیبهشت 1390.
[5]           Finn, W. D. L., Lee, K. W., Martin, G. R., "An Effective Stress Model for Liquefaction", Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1977, 103, 517-533.
[6]           Konder, R. L., Zelasko, J. S., "A Hyperbolic Stress-Strain Formulation for Sands", the 2nd Panamerican Conference on Soil Mechanics and Foundations Engineering, 1963, 289-324.
[7]           Hardin, B. O., Drnevich, V. P., "Shear Modulus and Damping in Soils", Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1972, 98, 603-624.
[8]           Byrne, P., "A Cyclic Shear-Volume Coupling and Pore-Pressure Model for sand", The 2nd International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, 1991, pp 47-55.
[9]           Itasca Consulting Group, "FLAC3D Version 3.00-Fast Lagrangian Analysis of Continua- User’s Manual", Minneapolis, US, 2000.
[10]     Liyanapathirana, D. S., Poulos, H. G., "Analysis of Pile Behavior in Liquefying Sloping Ground", ELSEVIER, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2010, 37, 115-124.
]11[   صالحی، ی.، امام، س. م.، "بررسی عددی عوامل مؤثر بر نشست گروه شمع در خاک­های روانگرا"، نهمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اردیبهشت 1391.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 46.1، شماره 82 - شماره پیاپی 82
بهار 1395
خرداد 1395
صفحه 1-11

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار