تحلیل پاسخ یک بعدی و غیرخطی آبرفت دانه‌ای سیمانته تحت ارتعاش هارمونیک با استفاده از تکنیک اغتشاشات

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران.

3 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران.

doi
10.22091/cer.2024.9608.1490
چکیده

در این مطالعه به بررسی پاسخ آبرفت‌ تک لایه دانه‌ای سیمانته با سطح افقی تحت اثر ارتعاشات هارمونیک یک بعدی اعمالی در پایه پرداخته شد. مدلسازی به‌صورت یک لایه نیمه بینهایت درنظر گرفته شده و جابه‌جایی‌های افقی تنها در یک جهت و تنش‌ها و کرنش‌های برشی نیز روی صفحات افقی بطور یکنواخت لحاظ شده است. فرض بر آن است که وقتی خاک تحت تاثیر تحریک لرزه‌ای در پایه قرار می‌گیرد، تنها در آن تغییر شکل برشی ایجاد می گردد. رفتار غیرخطی خاک که ناشی از بارگذاری سیکلی می‌باشد، با استفاده از خصوصیات تغییرشکل دینامیکی یعنی نسبت میرایی و سختی نرمال شده تعیین می‌شود. این ویژگیهای دینامیکی به پارامترهای مختلفی مانند فشار همه جانبه و درصد سیمان وابسته هستند. در این مطالعه از یک مدل تجربی برای تعیین خصوصیات تغییرشکل دینامیکی خاک دانه‌ای سیمانته و غیر سیمانته استفاده شد. با تشکیل معادله یک درجه آزادی مرتبه اول غیرخطی حرکت تحت ارتعاش هارمونیک، امکان ارائه راه‌حل تقریبی این معادله با استفاده از تکنیک اغتشاشات مورد ارزیابی قرار گرفت. درنهایت، وقوع پدیده تشدید در آبرفت یک لایه سیمانته بررسی شد و دامنه در سطح زمین به روش تحلیلی و با دقت مناسب تعیین گردید. بر‌اساس نتایج، روش تحلیلی پیشنهادی برای تحلیل پاسخ سیستم یک درجه آزادی از سازگاری بسیار خوبی با روش‌های عددی مرسوم مانند رانج کوتا برخوردار است.