تحلیل عددی تأثیر اختلاففاز امواج دوسویه زمینلرزه بر رفتار روانگرایی خاکهای دانهای
نویسندگان
1 گروه معدن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد صفاشهر، صفاشهر، ایران
2 گروه معدن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد صفاشهر، صفاشهر، ایران
doi
10.22034/anm.2024.21856.1641چکیده
تغییرشکلهای جانبی بزرگ بهطور گستردهای در محیطهای روانگرا در طول زلزلههای شدید مشاهدهشده که باعث آسیب به سازههای سطحی و همچنین سازههای زیرزمینی شده است. انتشار عمودی موج برشی به سمت سطح زمین باعث ایجاد تنش برشی سیکلی و کاهش ضریب مقاومت سیکلی در خاکهای دانهای شده و احتمال روانگرایی را افزایش میدهد. عامل زمینلرزه ذاتاً ماهیت چندسویه دارد که همواره دامنه و جهت آن در حال تغییر است. این ویژگی بارگذاری در زمانی که امواج منتجه از میان لایههای خاک انتشار مییابند باعث ایجاد الگوهای پیچیدهای از رفتار تنش-کرنش میشود. آزمایشهای آزمایشگاهی و میز لرزان (شتاب ثقلی واحد یا سانتریفیوژی) و روشهای عددی، روشهای پیشنهادی جهت مطالعه رفتار روانگرایی خاک تحت تنش برشی سیکلی چندسویه میباشند. در این مطالعه شبیهسازی عددی سهبعدی تفاضل محدود برای ستون ماسه اشباع تحت امواج سیکلی برشی دوسویه با اختلاففازهای متفاوت انجام و نتایج آن تجزیهوتحلیل شد. مدل عددی با مقایسه نتایج آزمایش میز لرزان سانتریفیوژی منتشرشده توسط سو و همکاران صحتسنجی شد. اعتبارسنجی مدل عددی نشان داد که مدل رفتاری P2PSand و روش عددی تفاضل محدود برای شبیهسازی پدیده روانگرایی خاکهای دانهای ایجادشده بهوسیلهی امواج سیکلی برشی دوسویه مناسب است. تأثیر اختلاففاز امواج سیکلی برشی دوسویه بر روی رفتار خاک دانهای در مطالعات محققین پیشین کمتر موردمطالعه قرار گرفته است که نیاز به مطالعات بیشتر است، بنابراین در این تحقیق موردبررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که میزان نشست و افزایش فشار آب حفرهای در ستون ماسهای برای لرزش دوسویه به اختلاففاز لرزش در دو راستا بستگی دارد و با افزایش اختلاففاز، مقدار بیشینه نشست و افزایش فشار آب حفرهای کاهش مییابد و مقدار بیشینه این پارامترها در لرزش دوسویه برای تمام اختلاففازها بیشتر از لرزش تکسویه است.
