بررسی عددی رفتار لرزه‌ای گروه ریزشمع با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش سازه-خاک- ریزشمع

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات آذربایجان شرقی، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز

2 گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز

چکیده

ریزشمع­ها در چند دهه اخیر از سوی مهندسین مقبولیت زیادی پیدا کرده‌اند. مشاهدات تجربی نشان می­دهد که رفتار ریزشمع‌ها در برابر نیروهای زلزله به خاطر دارا بودن شکل‌پذیری بالا، رفتار بهتری دارند. در حالی که رفتار لرزه‌ای ریزشمع‌ها به جز موارد محدودی از مدل­های آزمایشی واقعی و مقیاس شده و تعداد محدودی مدل­سازی عددی به طور کامل ارزیابی نگردیده است. در این تحقیق رفتار فونداسیون­های مستقر بر روی ریزشمع که تحت بارهای قائم و بارهای لرزه‌ای تحت تأثیر فاصله ریزشمع‌ها در گروه بررسی گردیده است. تحقیق حاضر با تمرکز بر روش المان محدود رفتار لرزه‌ای ریزشمع‌ها بررسی گردیده است. در این تحقیق مرز‌های قائم جانبی خاک طوری مدل­سازی شده­اند که بازتابش امواج رسیده به سمت داخل مدل از بین برود. بررسی‌های پارامتریک بر روی متغییرهای مستقل مثل محتوای فرکانسی حرکت ورودی، مشخصات خاک، فاصله ریزشمع‌ها صورت گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می­دهد که با افزایش فاصله بین ریزشمع‌ها عموماً پاسخ ریزشمع‌ها افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که نسبت S/D (نسبت فاصله ریزشمع به قطر ریزشمع) بر دامنه پاسخ دینامیکی و نیروهای داخلی در ریزشمع‌ها تأثیر می‌گذارد. با توجه به نتایج می‌توان گفت که، ماکزیمم جابه‌جائی در بالای ریزشمع از 61 سانتی‌متر برای خاک رسی به 48 سانتی‌متر برای خاک ماسه‌ای در S/D=10 می‌رسد که نشان­دهنده کاهش 28 درصدی با افزایش سختی خاک می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Lateral Loads Effect on Micropile Groups

نویسندگان [English]

  • Vahid Asghari 1
  • Rasoul Jani 2
1 Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz
2 Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz
چکیده [English]

     Micropiles have been widely accepted by engineers in recent decades. Experimental observations show that the behavior of the micropiles against the earthquake forces is better because of their high ductility. In this research, was investigated the behavior of foundations based on micropiles under vertical loads and seismic loads. The present study focuses on finite element method of seismic behavior of micropiles. In this study, the vertical lateral boundaries of the soil were modeled to eliminate the reflection of the incoming waves inside the model. Parametric studies have been performed on independent variables such as frequency of inbound movement, soil properties, micropiles distance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micropile group
  • frequencies of input motions
  • seismic lateral load
  • Finite Element modeling
Abdollahi K, Mortezaei A, “A new expression for determining the bending stiffness of circular micropile groups”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2015, 77, 58-70.
Alsaleh H, Shahrour I, “Influence of plasticity on the seismic soil-micropiles-structure-interaction”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2009, 29, 574-578.
Bathe KJ, “Finite element procedures”, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1996.
Bowles JE, Foundation Analysis and Design. 5th Edition, McGraw-Hill Book Co Singapore, 1997.
Clough RW, Penzien J, “Dynamics of structures”, McGraw-Hill Book Co Singapore, 2003.
Ghorbani A, Hasanzadehshooiili H, Ghamari E, Medzvieckas J, “Comprehensive three dimensional fi nite element analysis, parametric study and sensitivity analysis on the seismic performance of soil-micropile-superstructure interaction”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2014, 58, 21-36.
Hibbitt, Karlsson, and Sorensen, Inc. “ABAQUS/Standard User’s Manual”, Pawtucket, RI, 2008.
Honarmand Javan M, Shaffiee Haghshenas S, Jalilvand P, “Investigate the Effect of Mass Super Structure in Reaction Single Micropile under Dynamic Loading”, Advances in Soil Dynamics and Foundation Engineering, ASCE, 2014, 127, 425-432.
Idriss IM, Dobry R, Singh RD, “Nonlinear behaviour of soft clays during cyclic loading”, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 1998, 104, 1427-1447.
Keramer SL, “Geotechnical earthquake engineering”, Prentice Hall, Inc., New Jersey, 1996.
Lysmer J, Kuhlemeyer RL, “Finite dynamic model for infinite media”, Journal of Engineering Mechanical Division, ASCE, 1969, 859-878.
Sadek M, Shahrour I, “Influence of the head and tip connection on the seismic performance of micropiles”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2005, 26, 461-485.
Shahrour I, Alsaleh H, Souli M, “3D elastoplastic analysis of the seismic performance of inclined micropiles”, Computers and Geotechnics, 2011, 39, 1-7.
Zhang Z, Huang C, “Simplified Nonlinear Analysis Methods for Vertically Loaded Piles and Piled Raft in Layered Soil”, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 2009, 14, 1-14.