تحلیل آسیبپذیری لرزهای دیوارهای ساحلی وزنی کیسونی همراه با خاکریز بهسازیشده با استفاده از منحنیهای شکنندگی
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
10.22065/jsce.2022.358083.2920چکیده
هدف از مطالعه عددی حاضر، بررسی آسیبپذیری لرزهای دیوارهای ساحلی وزنی کیسونی با خاکریز بهسازی شده مستقر بر بستر متراکم غیرروانگرا است. در این راستا، تأثیر الگوهای مختلف بهسازی خاکریز مستعد روانگرایی بر پاسخ لرزهای این نوع دیوارها ارزیابی و با یکدیگر مقایسه میشود. برای این منظور، از روش تفاضل محدود صریح لاگرانژی و مدل رفتاری UBCSAND برای خاکریز دانهای غیرچسبنده مستعد روانگرایی استفاده میشود. مدل رفتاری بهکار رفته با سختشوندگی مختلط سینماتیک و همسانگرد میتواند رفتار چرخهای خاک و همچنین افزایش فشار آب حفرهای در طی بارگذاریهای لرزهای را بهنحو مناسبی لحاظ نماید. بهعلاوه، اندرکنش دیوار کیسونی و خاک اطراف در مدلسازیهای عددی درنظر گرفته میشود. ابتدا، یک مدل عددی پایه دو بعدی از دیوار ساحلی کیسونی ایجاد و پاسخ آن براساس مشاهدات آزمایشگاهی متناظر اعتبارسنجی میشود. سپس، با انجام تحلیلهای دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت اثر رویدادهای لرزهای با سطوح مختلف خطر، 11 سری منحنی شکنندگی لرزهای احتمالاتی برای دیوار ساحلی کیسونی با 10 الگوی متفاوت بهسازی بهروش جایگزینی برای خاکریز مستعد روانگرایی و همچنین برای دیوار ساحلی کیسونی فاقد بهسازی در چارچوب طراحی بر مبنای عملکرد توسعه داده میشوند. براساس احتمالهای آسیب دیوار با الگوهای مختلف بهسازی در سطوح لرزهای متفاوت و مساحت ناحیههای بهسازی شده، میزان اثربخشی و بازده الگوهای پیشنهادی بر بهبود عملکرد لرزهای دیوار کیسونی مقایسه میشوند. نتایج حاصل نشان میدهند، بهسازی خاکریز دیوار سبب بهبود عملکرد و کاهش آسیبپذیری لرزهای آن در تمامی سطوح لرزهای میشود. بهکارگیری الگوهای بهسازی خاکریز، جابجایی افقی ماندگار بالای دیوار پس از زلزله را بهطور میانگین بین 40 تا 73 درصد کاهش میدهد. مقایسه الگوهای بهسازی خاکریز مستعد روانگرایی در پشت دیوار ساحلی کیسونی مستقر بر بستر متراکم غیرروانگرا نشان میدهد، الگویهای با هندسه مثلثی و ذوزنقهای با قاعده در پایین بیشترین اثربخشی مثبت را بر کاهش تغییرمکان افقی دیوار و کاهش احتمال آسیب لرزهای آن دارند.