ارائه رابطه‌ای برای تخمین جابه‌جایی جانبی حاصل از روانگرایی با استفاده از بانک اطلاعاتی ژئوتکنیکی جدید

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان

چکیده

گسترش جانبی ناشی از روانگرایی یکی از عوامل اصلی به وجود آورنده خسارات عمده در طول زلزله به سازه‌های زمینی و سازه‌های مدفون در خاک می‌باشد. این نوع از جابه‌جایی‌های دائمی سطح زمین، که از چند سانتی‌متر تا 10 متر و بیشتر متغیر می‌باشد، خسارات اساسی را به تأسیسات زیر بنایی و شالوده‌های شمعی سازه‌های بزرگ و پایه‌های پل‌ها در طول دهه‌های اخیر تحمیل کرده است. به همین علت، یک مدل جدید با توانایی بالا به‌منظور برآورد جابه‌جایی‌های جانبی ناشی از روانگرایی با استفاده از روش شبکه‌های عصبی نوع GMDH1 در تحقیق حاضر توسعه داده شده است. به این منظور، یک بانک اطلاعاتی جامع شامل 526 الگو که در طول 18 زلزله مهم ثبت شده است، به‌منظور مدل‌سازی و تحلیل جمع‌آوری گردید. به دلیل اینکه مدل حاضر بر پایه تعداد زیادی از زلزله‌ها و نیز ساخت‌گاه‌های مختلف توسعه یافته است، مدل جامع‌تر و قابل‌اعتمادتری از مدل‌های قبلی ارائه می‌کند. همچنین مقایسه عملکرد مدل توسعه داده شده در تحقیق حاضر با نتایج آزمایشگاهی موجود در متن بیانگر صحت پیش‌بینی مقادیر توسط مدل جدید می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Committee on Earthquake Engineering Research (1985) Liquefaction of Soils During Earthquakes. National Research Council, National Academy Press, Washington, D.C., 240 pp.
  2. Newmark, N.M. (1965) Effects of Earthquakes on Embankments and Dams. Geotechnique, 15(2), 139-160.
  3. Makdisi, F.I. and Seed, H.B. (1978) Simplified procedure for estimating dam and embankment earthquake-induced deformations. J. Geotech. Eng. Div., 104(GT7), 849-867.
  4. Towhata, I., Sasaki, Y., Tokida, K.I., Matsumoto, H., Tamari, Y., and Yamada, K. (1992) Prediction of Permanent Displacement of Liquefied Ground by means of Minimum Energy Principle. Soils and Foundations, JSSMFE, 32(3), 97-116.
  5. Elgemal, A.W., Zeghal, M., Taboada, V., and Dobry, R. (1996) Analysis of site liquefaction and lateral spreading using centrifuge testing records. Soils and Foundations, 36(2), 111-121.
  6. Taboada, V.M. and Dobry, R. (1998) Centrifuge modeling of earthquake-induced lateral spreading in sand. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 124(12), 1195-1206.
  7. Olson, S.M. and Johnson, C.I. (2002) Analyzing liquefaction-induced lateral spreads using strength ratios. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 134(8), 1035–1049.
  8. Sharp, K.M., Dobry, R., and Abdoun T. (2003) Centrifuge modeling of liquefaction and lateral spreading of virgin, over-consolidated and pre-shaken sand deposits. Int. J. Phys. Model. in Geotechnics, 2,11-20.
  9. Gu, W.H., Morgenstern, N.R. and Robertson, P.K. (1993) Progressive Failure of Lower San Fernando Dam. J. Geotech. Eng., 119(2), 333-349.
  10. Finn, W.D.L., Ledbetter, R.H., and Wu, G. (1994) Liquefaction in Silty Soils: Design and Analysis. Ground Failures under Seismic Conditions. Geotec. Spec. Pub., 44, 51-76.
  11. Valsmais, A., Bouckovalas, G. and Papadimitriou, A. (2010) parametric investigation of lateral spreading of gently sloping liquefied ground. J. Soil Dyn. Earthq. Eng., 30, 490–508.
  12. Youd, T.L. and Perkins, D.M. (1987) Mapping of liquefaction severity index. J. Geotech. Eng., 113(11), 1374–1391.
  13. Bartlet, S.F. and Youd, T.L. (1995) Empirical prediction of liquefaction-induced lateral spread. J. Geotechnical Eng. Div., 121(4), 316–29.
  14. Youd, T.L., Hansen, C.M. and Bartlett, S.F. (2002) Revised multilinear regression equations for prediction of lateral spread displacement. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 128(12), 1007–1017.
  15. Wang, J. and Rahman, M.S. (1999) A neural network model for liquefaction induced horizontal ground displacement. J. Soil Dyn. Earthq. Eng., 18, 555–68.
  16. Javadi, A.A., Rezania, M., and MousaviNezhad, M. (2006) Evaluation of liquefaction induced lateral displacements using genetic programming. J. Comp. Geotech., 33, 222-233
  17. Garcia, S.R., Romo, M.P. and Botero, E. (2008) A neuro fuzzy system to analyze liquefaction-induced lateral spread. Soil Dyn. Earth. Eng., 28, 169–180.
  18. Ivakhnenko, A.G. (1971) Polynomial theory of complex systems. IEEE Trans. Sys. Mng. Cyber. SMC., 1, 364–378.
  19. Onwubolu, G.C. (2009) Hybrid Self-Organizing Modeling Systems. Springer-Verlag, Heidelberg.
  20. Nariman-Zadeh, N., Darvizeh, A., and Ahmad-Zadeh, G.R. (2003) Hybrid genetic design of GMDH-type neural networks using singular value decomposition for modeling and predicting of the explosive cutting process. Inst. Mech. Eng., 217(B), 779–790.
  21. Seed, H.B., Arango, I., Chan, C.K., Gomez-Masso, A. and Ascoli, R.G. (1979) Earthquake-Induced Liquefaction Near Lake Amatitlan, Guatemala. Report No. UCB/EERC-79/27.
  22. Rojahn, C., Brogan, G.E., and Siemmons, D.B. (1977) Preliminary Report on the San Juan, Argentina Earthquake of November 23, 1977. U.S. Geological Survey, Menlo Park, CA, USA.
  23. Tokimatsu, K., Kojima, H., Kuwayama, S., Abe, A., and Midorikawa, S. (1994) Liquefaction-Induced Damage to Buildings in 1990 Luzon Earthquake. J. Geotech. Eng., 120(2), 290-307.
  24. Holzer, T., Bennett, M.J., Ponti, D.J. and Tinsley, J.C. (1999) Liquefaction and Soil Failure during the 1994 Northridge Earthquake. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 125(6), 438-452.
  25. Cetin, K.O., Youd, T.L., Seed, R.B., Bray, J.D., Sancio, R., Lettis, W., Tolga, M.T., and Durgunoglu, H.T. (2002) Liquefaction-Induced Ground Deformations at Hotel Sapanca during Kocaeli (Izmit)-Turkey Earthquake. Int. J. Soil Dyn. Earth. Eng., 22, 1083- 1092.
  26. Juang, C.H. and Jiang, T. (2000) Assessing Probabilistic Methods for Liquefaction Potential Evaluation. Geotechnical Special Publication No. 107, Soil Dyn. Liquefaction 2000, R.Y.S. Pak and J. Yamamura, eds., ASCE, Reston, VA. 148-162.
  27. Holzer, T., Noce, T.E., Bennett, M.J., Alessandro, C., Boatwrite, J., Tinsley, J.C., Sell, R.W. and Rosenberg, L.I. (2004) Liquefaction-Induced Lateral Spreading in Oceano, California, During the 2003 San Simeon Earthquake. USGS Open-File Report No. 2004–1269, Version 1.0.
  28. Sasajima, T., Kabouchi, A., Kohama, E., Watanabe, J., Miura, K., and Otsuka, N., (2005) Liquefaction induced deformation of test quay wall in Kushiro Port during the 2003 Tokachi-oki earthquake. Earthq. Eng. Soil Dyn., 133, 1-15.
  29. Sharp, K.M., Dobry, R., and Abdoun, T. (2003) Liquefaction centrifuge modeling of sands of different permeability. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 129(12), 1083-1091.
  30. Abdoun, T.H. (1997) Modeling of seismically induced lateral spreading of multi-layered soil and its effect on pile foundations. Ph.D. Thesis, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York.
  31. Jonyer, W.J. and Boore, D.M. (1991) Strong earthquake ground motion and engineering design. Geotech. News., 9(1), 21-26.
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 14
فروردین 1397
صفحه 109-120

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 مرداد 1395
  • تاریخ بازنگری: 07 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار