تأثیر مشخصات بار لرزه‌ای بر نشست دائمی پی‌های سطحی مستقر بر ماسه مستعد روانگرایی

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله

چکیده

وقوع پدیده روانگرایی در زلزله‌های مخرب گذشته،باعث بروز خسارت‌هایی به سازه‌ها شده است. در این میان، نشست‌های ماندگار سازه‌های مستقر بر پی‌های سطحی که بر خاک‎های روانگرا بنا شده بودند، خسارت‌های چشمگیری را به همراه داشته است. تحقیقات زیادی به‌منظور ارزیابی مقادیر نشست پی‌های سطحی بر خاک‌های روانگرا، بررسی پارامترهای تأثیرگذار و ارائه راهکارهایی جهت مقابله با آن انجام شده است. یکی از تأثیرگذارترین پارامترها، مشخصات زلزله ورودی می‌باشد که کمتر مورد بررسی قرار گرفته و معمولاً اثر زلزله ورودی را با شتاب بیشینه آن لحاظ می‌کنند. در این تحقیق، به بررسی اثر مشخصات زلزله ورودی با استفاده از مدلسازی عددی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا مدل عددی ساخته شده با نرم‌افزار تفاضل محدود FLAC، با نتایج یک آزمایش سانتریفیوژ، صحت‌سنجی شده و بعد از آن، نشست سازه مستقر بر خاک روانگرا تحت بارگذاری‌های مختلف بررسی می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهند که پارامتر شتاب بیشینه زلزله، به تنهایی نمی‌تواند اثر زلزله ورودی را در نظر بگیرد و تأثیر پارامترهای نشان‌دهنده محتوای فرکانسی زلزله مانند پریود میانگین، قابل توجه است. در مقابل، پارامترهایی که بر حسب سرعت حرکت زمین هستند، نظیر سرعت بیشینه زلزله ورودی، به تنهایی همبستگی بسیار خوبی با نشست پی‌های سطحی مستقر بر خاک مستعد روانگرایی دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Role of Seismic Load Characteristics on Permanent Settlement of Shallow Foundations on Liquefiable Sand

نویسندگان [English]

  • Mohamad Ali Moradi
  • Yaser Jafarian
International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, the role of input motion characteristics on the amount of residual settlement of shallow foundations relied on liquefiable soil is investigated. First, two-dimensional numerical model is created using finite difference software FLAC-2D, and the UBCSAND constitutive model. After verification of the numerical model with the results of a centrifuge test, behavior of foundation is investigated under different earthquake loadings. To evaluate the effect of the input motion characteristics on foundation settlement, three records from Irpinia 1980, Northridge 1994, and Landers 1992 earthquakes are used. The frequency contents of these records are considerably different. These records are scaled to five levels of PGA (including 0.05g, 0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.45g) to be used in the analyses. The results of the analyses demonstrate that the amounts of foundation settlement for the same PGA in three records are considerably different. Therefore, the use of PGA alone might be insufficient to predict the amount of foundation settlements. This fact is shown in Figure (1a). Figure (1b) illustrates the amounts of foundation settlement against the mean period of records at different PGA levels. It is observed that the mean period of records which indicates their frequency content, has a significant influence on the values of foundation settlements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Liquefaction
  • Foundation Settlement
  • Input Motion
  • Correlation
  • Frequency content