بررسی دیوارهای نگهبان در بارهای لرزه‏ای

از دیوارهای نگهبان به گونه گسترده ای در اسکله ها، دیوارهای ساحلی، کناره پلها و نیز در خاک مسلح استفاده می گردد. رفتار اینگونه دیوارها تابع اندرکنش خاک و دیوار می باشد و آسیب دیدگی این بناها به دلیل طراحی نامناسب، در نظر نگرفتن همه مکانیزم احتمالی زوال و یا فراتر رفتن نیروهای واقعی وارد شده به دیوار نسبت به بارهای طراحی می تواند آسیب های اقتصادی جبران ناپذیری را در پی داشته باشد. تاکنون روش های طراحی بر پایه روش های تعادل حدی عملکرد به نسبت قابل قبولی را در طراحی دیوار های نگهبان در برابر بارهای گرانشی نشان داده اند. اما به دلیل پیچیدگی زیاد رفتار خاک در بارهای لرزه ای، توسعه روش های پیشین در مقابل بارهای زمین لرزه با موفقیت کامل همراه نبوده است و این روش ها نمی توانند دیدی کامل از عملکرد دیوار های نگهبان در بارهای لرزه ای را فراهم آورند. گسترش کاربرد مدلهای رفتاری پیشرفته در نرم افزار های اجزای محدود امکان درک بهتر سازه های خاکی در شرایط هندسی و بارگذاری پیچیده را فراهم آورده است. در این پایان نامه با بکارگیری یک مدل رفتاری با رویه های تسلیم چندگانه و با توانایی در نظر گرفتن سخت شوندگی جنبشی در قالب یک نرم افزار اجزای محدود، رفتار لرزه ای یک دیوار نگهبان شبیه سازی و نتایج تحلیل عددی با داده های حاصل از آزمایش سانتریفیوژ مقایسه می گردد. جابجایی های شبیه سازی شده در بالای دیوار، شتاب اندازه گیری شده در بالای دیوار و نیز لنگرهای خمشی پیش بینی شده در دیوار با داده های تجربی مقایسه می گردند. همچنین با تغییر برخی از عامل¬های اثر گذار در رفتار دیوار نگهبان به بررسی اثر این تغییر¬ها بر جابه¬جایی ایجاد شده در بالای دیوار و مقادیر لنگر خمشی به وجود آمده در دیوار نگهبان پرداخته می شود. نشان داده می¬شود با افزایش مدت زمان زمین لرزه و شتاب لرزه¬ای مقادیر جابه¬جایی¬ های ماندگار و لنگرهای خمشی دیوار افزایش می¬یابند. همچنین، اثر ارتفاع خاکریز پشت دیوار بررسی می گردد. نشان داده می شود با افزایش ارتفاع خاکریز پشت دیوار مقادیر جابجایی های ماندگار و لنگرهای خمشی دیوار افزایش می یابند.