تأثیر مکش بافتی بر تحلیل لرزه ای پاسخ زمین

صرف نظر از اینکه اثرات ساختگاهی تنها تابع خصوصیات فیزیکی محیط انتشار موج نیست و اثرات هندسی محیط که عموماً تحت عنوان اثرات توپوگرافیکی بیان میگردد نقش عمدهای در تغییر پارامترهای جنبش نیرومند زمین ایفا میکند، اکتفا به سرعت موج برشی برای توصیف محیط انتشار موج کافی نبوده و رفتار غیرخطی مصالح میتواند پاسخ خاک را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. علاوه بر این، مباحث پیرامون مکانیک خاک غیراشباع، که اخیراً مورد توجه ویژهای قرار گرفته و بسیاری از مفاهیم مکانیک خاک کلاسیک را به چالش کشیده است نشان میدهد که توصیف محیط های سه فازه نیازمند پارامترهای بیشتر و جدیدی نسبت به محیطهای دو فازه میباشد که سبب پیچیده تر شدن مفاهیم مکانیک خاک غیراشباع گردیده است. در این تحقیق، پاسخ لرزهای پروفیل های اشباع و غیراشباع در مکش ها و درجات اشباع متغیر با استفاده از نرم افزار deepsoil که قادر است پاسخ دینامیکی خاک را در روشهای حوزه ی فرکانس (تحلیل های خطی و خطی معادل) و حوزه ی زمان (غیرخطی) برآورد نماید انجام گرفته است. آنالیزهای انجام گرفته بر پروفیل های مختلف، با استفاده از 10 شتاب نگاشت با روشهای تحلیل مختلف انجام گرفته و اثرات مکش بافتی به عنوان یکی از متغیرهای حالت تنش خاک غیراشباع بر پارامترهای جنبش نیرومند زمین مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق درخصوص ارزیابی محتوای فرکانسی، با استفاده از پارامترهای مختلفی اندازه گیری شده است که نشان میدهد با افزایش مکش در ترازهای پایین، محتوای فرکانسی حرکت ورودی افزایش مییابد. همچنین رفتار تنش-کرنش نمونه های خاکی مختلف نشان میدهد که پاسخ دینامیکی خاکها علاوه بر مکش شدیداً تحت تأثیر شاخص خمیری، نسبت تخلخل و تنش خالص متوسط، به عنوان پارامترهای مهم در تعیین رفتار غیرخطی خاکها میباشد. به طوری که در نمونههای خاکی دارای رفتار غیرخطی تر، تغییرات مکش همواره نسبت مستقیمی با بیشینه شتاب و بیشینه نسبت بزرگنمایی دارد. بیشینه نسبت بزرگنمایی در اینجا درواقع اولین بزرگنمایی رخداده است که در کوتاه ترین فرکانس ممکن روی میدهد و فرکانس متناظر با آن، اولین فرکانس طبیعی نامیده میشود. نتایج تحلیل های خطی، خطی معادل و غیرخطی همچنین حاکی از آن است که اولین فرکانس طبیعی در تمامی پروفیل های خاکی با افزایش مکش افزایش مییابد. علاوه بر این نتایج ارائه شده در خصوص طیف پاسخ دوجانبه شبه شتاب – جابجایی نشان میدهد که اولاً در پریودهای کوتاه با افزایش مکش همواره شبه شتاب طیفی افزایش یافته و در پریودهای بلند با افزایش مکش از میزان جابجایی کاسته میشود. دوماً مقایسه تحلیل خطی معادل و غیرخطی در این طیف نشان داد که تحلیل غیرخطی در پریودهای کوتاه شتاب بیشتر و در پریودهای بلند جابجایی بیشتری را نسبت به تحلیل خطی معادل از خود بروز میدهد. البته شایان ذکر است که تحلیل خطی به جهت ماهیت روش و همچنین عدم لحاظ میرایی مصالح در اغلب موارد نتایجی در راستای سایر روشها از خود نشان نمیدهد. در نهایت به جهت صحت سنجی نتایج بدست آمده از deepsoil نتایج، با استفاده از نرم افزار eera و nera مورد مقایسه قرار گرفتهاند. نتایج این مقایسه نشان میدهد اگرچه، بدلیل تفاوت مدلهای الاستو پلاستیک غیرخطی بکار گرفته شده در نرم افزار ها پاسخ خاک تحت تأثیر قرار میگیرد، اما حساسیت همه ی نرم افزار ها به تراز مکش تضمین شده است.