بررسی تاثیر مشخصات سازه و ساختگاه بر پتانسیل روانگرائی خاک به روش تحلیل عددی

روانگرایی خاک موضوع پیچیده ای است که اثرات مخرب آن پس از رخداد زلزله های نیگاتاوآلاسکا درسال1964 میلادی آشکار گردید و از آن زمان تاکنون مورد توجه محققین و مهندسین ژئوتکنیک بوده است. این پدیده درکشور ایران با زلزله ی منجیل در سال 1369 شمسی به عنوان یک خطر لرزه ای مهم شناخته شد. از جمله مواردی که اخیراً ابعاد گسترده تری از آن درحال توسعه می باشد، تأثیر حضور روسازه ها بر روانگرایی خاک زیر آن ها می باشد. تحقیق در خصوص میزان تأثیر روسازه ها با توجه به مشخصات آن ها از قبیل، تعداد طبقات، عرض ساختمان، دوره ی تناوب طبیعی، سختی، نوع فونداسیون و... بر روانگرایی خاک، دارای سابقه ی زیادی نمی باشد. این مسأله با توجه به این باور غلط که وجود ساختمان ها بر روی خاک، پتانسیل روانگرایی را در آن همواره کاهش می دهد و نیز بی توجهی به اندرکنش خاک-سازه، کمتر بررسی شده و مطالعات زیادی در این باره صورت نگرفته است. در این پایان نامه تأثیر مشخصات سازه و ساختگاه بر پتانسیل روانگرایی خاک با استفاده از نرم افزار flac، بررسی شده و به منظور ارزیابی آغاز روانگرایی در خاک، پارامتر نسبت فشار منفذی(ru) و روش استفاده از نسبت تنش تناوبی(csr) به کار گرفته می شود.ضریب اطمینان در برابر روانگرایی نیز به روش نسبت تنش تناوبی در یکی از مقاطع محاسبه شده است. تحلیل های انجام شده در این پایان نامه بر روی ترکیبات مختلفی از مولفه هایی شامل: سه سایتِ یک، دو و سه لایه متشکل از ماسه های سست و متراکم با درصد دانسیته های نسبیِ به ترتیب 20% و 75% و یک نمونه رس و تحت تأثیر تنش های اعمالی از زلزله های کوبه ی ژاپن(1995) و دینار ترکیه(1995) و با حضور ساختمان های 4، 6 و 9 طبقه صورت گرفته است. با توجه به نتایج این تحلیل ها می توان گفت حضور ساختمان ها لزوماً پتانسیل روانگرایی را کاهش نمی دهد، بلکه در برخی از موارد، حضور ساختمان باعث می شود که پتانسیل روانگرایی خاک نسبت به شرایط میدان آزاد(حالت بدون حضور روسازه) بدون تغییر بماند و حتی افزایش داشته باشد. از آنجائیکه کلید آغاز روانگرایی در خاک، وجود اضافه فشار منفذی و افزایش آنمی باشد، در نرم افزار flac از مدل فین که تواناییِ مدل سازی شرایط افزایش فشار منفذی را دارد استفاده می شود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در نمونه های سستمیزان افزایش فشار منفذی بسیار بیش تر از نمونه های متراکماست. با بررسی مقادیر بیشینه ی ru مشاهده شد که خاک در برخی مقاطعاز منظر روانگرایی بحرانی تر است. همچنین در سایت های اول و دوم پتانسیل روانگرایی خاک در زیر ساختمان بیش تر از حالت میدان آزاد است و در سایت سوم حضور ساختمان ها پتانسیل روانگرایی خاک را کاهش می دهد. برهمین اساس مشاهده شد که میزان افزایش ضریب اطمینان دربرابر روانگرایی در سایت های حاوی ماسه ی سست بیش تر از سایت های حاوی ماسه ی متراکم است.