بررسی تغییر شکل پذیری دیوار خاک مسلح به ارتفاع 17 متر در شرایط لرزه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله به بررسی لرزه­ای اثر پارامترهای مختلف برروی تغییر شکل­ دیوار خاک مسلح با ارتفاع 17 متر در شرایط کرنش­های بزرگ (large strain) پرداخته شده­است. با تغییر در خصوصیات مقاومتی (زاویه اصطکاک و چسبندگی) خاک بستر و تغییر در مشخصات مسلح­کننده­ها (طول و سختی)، روند تغییرات در مقادیر تغییر شکل افقی نما و قائم پای دیوار بررسی شده­است.
هدف از این بررسی ایجاد عملکرد هر چه بهتر این نوع دیوارها (با ارتفاع بلند) و موارد مشابه آن در شرایط لرزه­ای است. آنالیز عددی به روش تفاضل محدود و توسط نرم­افزارFLAC به­صورت دو بعدی و در شرایط کرنش صفحه­ای انجام شده­است. مدل عددی در تراز پایه (پای فونداسیون) توسط یک موج هارمونیک با دامنه متغیر و فرکانس 3 هرتز به لرزه در می­آید. نتایج بدست آمده حاکی از این است که با انتخاب خاک بستر با مقاومت برشی بالا و مسلح­کننده­های فلزی (تسمه) با طول مناسب بر اساس ارتفاع دیوار، تغییر شکل­های دیوار به میزان قابل توجهی کاهش ­یافته و موجب عملکرد مناسب دیوار در شرایط لرزه­ای می­گردد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Deformation Characteristics of a 17-m Reinforced Earth Wall Under Seismic Conditions

نویسندگان [English]

  • K. Fakharian
  • S.H. Ghodratian
چکیده [English]

This paper presents the effect of various parameters on deformation characteristics of a 17-m reinforced wall under seismic conditions with consideration of large strains. The foundation soil strength parameters (angle of internal friction and cohesion) and reinforcing elements (length and stiffness) are varied to investigate their effects on horizontal facing deformation and vertical displacement of the wall toe. The main objective of this research is to investigate the optimized performance of such (high) walls under seismic conditions. Numerical 2-D plane-strain analysis with a finite difference scheme using FLAC-2D is performed to achieve the objectives. A variable amplitude harmonic wave with a 3-Hz frequency is applied to the wall foundation. The results show that an improved foundation soil properties of suitable shear strength and steel reinforcement belts with proper length (with respect to the wall height), the wall deformations are significantly reduced and the wall performance under seismic conditions is improved.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced earth wall
  • tall wall
  • Seismic Analysis
  • numerical Model
  • Finite Difference
  • deformation characteristics
  • foundation soil cohesion and friction
  • reinforcement length and stiffness

مراجع

[1]حسین زاده عطار، ایمان؛ تحلیل دینامیکی و غیر خطی خاک مسلح شده با ژئوگریدها در کوله پل، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه امیرکبیر،.۱۳۸۳
[2] قدرتیان، سید حسام الدین؛ تحلیل لرزهای دیوارهای بلند خاک مسلح ژئوگریدی، پایاننامه کارشناسی ارشد دانشکده . عمران و محیط زیست، دانشگاه امیرکبیر، ۱۳۸۵
[3] مجتهدی، محمدعلی؛ آنالیز غیر خطی کوله خاک مسلح با ژئوسنتتیکها برای پلها، پایاننامه کارشناسی ارشد،. دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه امیرکبیر، ۱۳۸۰
[4]Bathurst, R.J.; Hatami, K.; “Seismic Response Analysis of a Geosynthetic-Reinforced Soil Retaining Wall”, Geosynthetics International, Vol. 5, Nos. 1-2,pp. 127-166,1998.
[۵]Bathurst, R.J.; Hatami, K.; "Earthquake Response Analysis of Reinforced – Soil Wall Using FLAC",FLAC and Numerical Modeling In Geomechanics, Detournay & Hart (eds), Balkema, Rotterdam, 1999.
[6]Bathurst, R.J.; EL-Emam, M.M.; Mashhour, M.M.; "Shaking Table Model Study on the Dynamic Response of Reinforced Soil Walls", Geosynthetic -7th ICG -Delmas, Gourc & Girad (eds), 2002.
[7]Bathurst, R.J.; Alfaro M.C.; "Review of Seismic Design, Analysis and Performance of Geosynthetic Reinforced Walls,Slopes and Embankments"IS−Kyushu.96 Third International Symposium on Earth Reinforcement Fukuoka, Kyushu, Japan 12−14 November 1996.
[8]Fakharian, k.; Hosseinzadeh Attar, I.; "Verification of Static and Seismic Numerical Modeling of Geosynthetic-Reinforced Soil Segmental Bridge Abutments", Geosynthetic International, 2007 (inpress).
[9]Runser, D.J.; Fox, P.J.; Bourdeau, P.L.; "Field Performance of a 17 M-High Reinforced Soil Retaining Wall" Geosynthetic International, V8, N5,p367-390, 2001.
[10]Seed, H.B.; Idriss, I.M.; "Soil Module and Damping Factors for Dynamic Response Analysis", Report No. FERC 70-10, Earthquake Engng Res. Ctr., Univ. of California, Berkeley, Calif., Dec, 1970.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار