بررسي عددي اندركنش اينرسي و سيتماتيكي شمع-خاك تحت بار ديناميكي

در تحليل و طراحي سازه‌ها به خصوص در برابر زلزله در نظر گرفتن اندركنش بين فونداسيون و روسازه از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. تفرق امواج در اثر برخورد با فونداسيون، پاسخ زمين در پايه سازه را تحت تأثير قرار مي‌دهد و باعث ايجاد تنش در فونداسيون مي‌شود. چنين پديده‌اي اندركنش سينماتيكي ناميده مي‌شود، از طرفي، پاسخ سازه تحت تأثير فونداسيون بوده و به نوبه خود، نيروهاي اينرسي بدست آمده از پاسخ سازه تنش‌هاي اجزاء فونداسيون را تحت تأثير قرار مي‌دهد چنين پديده‌اي را اندركنش اينرسي مي‌نامند. تا زماني كه نيرويي كه منجر به لغزش در سطح تماس شمع و خاك مي‌شود كمتر از نيروي مقاوم باشد، دو سطح تماس به يكديگر متصل و بهم چسبيده هستند، زماني كه مقادير اين دو نيرو با هم برابر باشد، پديده‌ي لغزش بين دو سطح رخ داده اما همچنان به هم متصل مي‌باشند، با تغيير شرايط (حضور نيروهاي بزرگ اينرسي در خاك اطراف شمع و ...) و بيشتر شدن نيروي لغزش در برابر نيروي اصطكاك سطح تماس شمع و خاك ديگر به هم متصل نيستند و پديده‌ي رخ داده جداشدگي ناميده مي‌شود. رساله‌ي حاضر به بررسي مسئله مطرح شده در خصوص اثرات اندركنش سينماتيكي و اينرسي بر پاسخ لرزه‌اي شمع منفرد به كمك مدلسازي فيزيكي با دستگاه ميزلرزه(نتايج آن برداشت شده از رساله دكتري دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي مي‌باشد) به همراه مدل‌هاي عددي صحت سنجي شده بر مبناي نتايج آزمايش‌ها پرداخته است. به عنوان هدف اصلي اين پايان‌نامه در گام بعدي به كمك مدل‌سازي‌هاي عددي صورت گرفته به مطالعات پارامتري روي متغيرهاي مختلفي كه پاسخ لرزه‌اي شمع‌ها را تحت تأثير قرار مي‌دهد پرداخته شده است. پارامترهاي بررسي شده در اين تحقيق عبارتند از پروفيل خاك، لغزش و جداشدگي، شرايط گيرداري سر شمع. بر اساس مطالعات آزمايشگاهي و مدلسازي‌هاي عددي چنين نتيجه شد كه ميزان نيروهاي داخلي (لنگرخمشي و نيروي برشي) در امتداد شمع تابع پارامترهاي مذكور مي‎باشد به طوري كه در برخي از موارد تأثير افزايش درجه غيرهمگني خاك، لنگرخمشي حداكثر در شمع از حدود 70 تا 400 درصد بسته به شرايط گيرداري شمع افزايش داشته است كه جزئيات آن در فصل چهارم به تفصيل آمده و مورد بررسي قرار گرفته است، به همين منظور توصيه عمومي بر در نظر گرفتن اين پارامترها در طراحي‌هاي لرزه‌اي مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: پاسخ لرزه‌اي شمع، اندركنش سينماتيكي و اينرسي، لغزش و جداشدگي، مدل‌سازي فيزيكي، مدل‌سازي عددي

192706

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكنر عليرضا سعيدي عزيزكندي