بررسی اثرات لایه‌بندی و دامنه موج ورودی بر پاسخ لرزه‌ای شیب‌های خاکی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده زمین‌شناسی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی،دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

doi
10.48303/bese.2021.246082
چکیده

مشاهدات حاصل از زلزله ­های مخرب در سراسر دنیا حاکی از این است که عدم شناخت شرایط ساختگاه موجب خسارات زیان‌بار بسیاری شده است. تأثیر ساختگاه به‌نوبه خود به دو شاخه اصلی تأثیر آبرفت و یا به‌عبارتی‌دیگر خصوصیات ژئوتکنیکی لایه ­های زیرسطحی و تأثیر خصوصیات هندسی و ناهمواری‌های موجود در ساختگاه تقسیم می ­شود. شرایط ساختگاه و توپوگرافی می‌تواند بر تمام پارامترهای مهم یک جنبش نیرومند زمین از قبیل دامنه، محتوای فرکانس، مدت و غیره اثرگذار باشد. در این پژوهش به بررسی اثرات مشخصات ژئوتکنیکی لایه ­های خاک و دامنه موج ورودی بر پاسخ لرزه­ای شیب­ های خاکی تحت اثر موج مهاجم sv پرداخته شده است. بدین‌منظور، از نرم‌افزار تفاضل محدود FLAC2D دو بعدی برای انجام تحلیل­ ها، با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی استفاده می ­شود. برای بررسی اثر سطح جنبش بر پاسخ لرزه ­ای، شیب­ 30 درجه با ارتفاع 30 متر تحت اثر موج ورودی ریکر با دامنه ­های g 0/2، g 0/25، g 0/3 و g 0/35 (مطابق آیین‌نامه طراحی ساختمان­ ها در برابر زلزله (آیین­ نامه2800) ویرایش چهارم) و فرکانس­ های مرکزی 1، 3، 5 و 10 هرتز مدل­ سازی و تحلیل شده است. همچنین از خاک تیپ I، II و III به‌منظور بررسی اثر مشخصات خاک استفاده شده است. نتایج حاصل از پژوهش نشان می­ دهد که به‌طورکلی با افزایش سطح جنبش، ضریب بزرگ‌نمایی شتاب افقی، کاهش می ­یابد و حضور لایه خاک با مصالح  تیپ III (مصالح نسبتاً ضعیف) باعث افزایش کوچک‌نمایی ضریب شتاب افقی، خصوصاً در ناحیه حضور لایه نسبتاً ضعیف می­ شود و جابه‌جا شدن لایه نسبتاً ضعیف از 1/3 فوقانی ارتفاع شیب به 1/3 تحتانی، باعث افزایش این کوچک‌نمایی می­ شود. همچنین زمانی که فرکانس حرکت ورودی به فرکانس طبیعی لایه خاک نزدیک است، بزرگ‌نمایی در پاسخ سطح زمین مشاهده می­ شود.