محاسبه فشار جانبی لرزهای خاک وارد بر دیوارهای ساحلی وزنی پشتشکسته
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 استادیار گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
10.22065/jsce.2025.482001.3538چکیده
فشار جانبی لرزهای خاک یکی از مولفههای اثرگذار بر رفتار و عملکرد دیوارهای حائل بوده و در بسیاری از آئیننامهها و دستورالعملهای طراحی، مبنای تحلیل لرزهای این نوع سازهها قرار گرفته است. دیوارهای ساحلی وزنی پشتشکسته نوع خاصی از دیوارهای حائلند که بهواسطه هندسه ویژهشان دارای شکل متفاوتی از توزیع فشار جانبی موثر ناشی از خاک پشت دیوار هستند. در پژوهش حاضر، فشار جانبی لرزهای خاک وارد بر دیوارهای ساحلی وزنی پشتشکسته با استفاده از روشهای مختلف شامل تحلیل دینامیکی غیرخطی تنش موثر و شبهاستاتیکی مونونوبه-اوکابه برآورد و با نتایج متناظر آزمونهای آزمایشگاهی میزلرزه مقایسه میشوند. برای این منظور، یک مدل عددی تفاضل محدود صریح برای انجام تحلیلهای دینامیکی غیرخطی و یک برنامه صفحه گسترده برای انجام تحلیلهای شبهاستاتیکی توسعه مییابند و فشار جانبی لرزهای خاک وارد بر 9 نمونه دیوار ساحلی وزنی پشتشکسته با شرایط هندسی، بستر و بارگذاری لرزهای متفاوت در سه حالت پیش از اعمال بارگذاری، لحظه اعمال نیروی جانبی بیشینه خاک بر دیوار و بعد از اعمال بارگذاری محاسبه و با مقادیر متناظر آزمونهای آزمایشگاهی میزلرزه مقایسه میشوند. نتایج حاصل نشان میدهند برای لحظهای از بارگذاری لرزهای که برآیند نیروی جانبی خاک وارد بر دیوار به مقدار بیشینه خود میرسد، دقت و کیفیت پیشبینی توزیع فشار جانبی لرزهای بهدست آمده از مدلسازیهای عددی دینامیکی غیرخطی تنش موثر بهمیزان قابل توجهی بیشتر از روش شبهاستاتیکی مونونوبه-اوکابه است؛ درحالیکه برای شرایط پس از بارگذاری لرزهای، دقت و کیفیت پیشبینی روش مونونوبه-اوکابه مناسبتر است. همچنین، اعمال ضرایب اصلاحی پیشنهادی بر نتایج حاصل از روش مونوبه-اوکابه میتواند دقت این روش را در تخمین نیروی جانبی در لحظه اعمال نیروی جانبی بیشینه خاک وارد بر دیوار بهطور میانگین بهمیزان 3/3 تا 7/6 برابر افزایش دهد.