مدل سازی عددی رفتار لرزه ای شمع ها در خاک های روانگرا

در جریان زلزله های گذشته روانگرایی و تغییرشکل های ناشی از آن آسیب های گسترده ای را به پی های شمعی وارد آورده است. این آسیب ها عمدتاً در مناطق ساحلی و یا زمین های شیبدار مشاهده شده است. بررسی مسئله روانگرایی جهت گسترش بنادر شمالی و جنوبی و اجرای سازه های ساحلی و فراساحلی در کشور ایران به دلیل قرار گرفتن در ناحیه ای با خطر لرزه خیزی بالا و وجود خاک قابل روانگرا در مناطق ساحلی از اهمیت ویژهای برخوردار است. اگرچه در سال های اخیر مطالعات زیادی به منظور شناخت جنبه های مختلف این پدیده صورت گفته است؛ اما هنوز عدم قطعیت های زیادی درباره تغییرشکل های جانبی خاک و اثرات آن بر پی های عمیق وجود دارد. در این تحقیق با استفاده ازتحلیل سه بعدی همبسته دینامیکی در حوزه زمان رفتار گروه شمع های محدود (1×2، 1×3، 2×2، 3×3) و نامحدود مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با استفاده از نرم افزار اجزای محدود opensees sp v2.4 به بررسی تأثیر پارامترهای موثر نظیر تعداد شمع، شیب زمین، تراکم لایه روانگرایی، ضخامت لایه خشک سطحی، محتوای فرکانسی، فاصله شمع ها و جرم روسازه بر روی رفتار خاک وشمع مورد مطالعه قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که بیشتر این عوامل تأثیرگذار بر رفتار شمع و خاک در آیین نامه های طراحی موجود ( همانند(2002) jra) لحاظ نشده است و این موارد لزوم بازنگری روش های تحلیل و طراحی کنونی را آشکار می سازد. با بررسی تأثیر محتوای فرکانسی بر روی رفتار گروه شمع نامحدود مشاهده شده است که شاخص هایی که از جنس سرعت هستند مخصوصاً پارامتر cav و vsi تأثیر به سزایی بر روی رفتار خاک شمع دارند به طوری که با افزایش این پارامترها جابجایی خاک در میدان آزاد و کلاهک شمع افزایش می یابد. همچنین مقایسه نتایج مدل عددی این تحقیق با مشاهدات آزمایشگاهی مختلف نشان میدهد که روش عددی در صورت استفاده از مدل رفتاری مناسب و همچنین در نظر گرفتن پارامترهای مناسب برای خاک و شمع میتواند روش مطمئنی برای پیشبینی رفتار خاک و شمع از لحاظ کیفی و کمی باشد.