بررسی و مقایسه دو مکانیسم انتقالی و دورانی در تحلیل سه‌بعدی پایداری لرزه‌ای شیروانی‌ها به روش تحلیل حدی مرز بالا

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران

چکیده

در این مقاله بر مبنای روش تحلیل حدی مرز بالا به بررسی پایداری سه‌بعدی شیروانی­ها در مقابل زلزله بر اساس مکانیسم­های گسیختگی دورانی و انتقالی و نیز مقایسه نتایج آنها پرداخته شده است. تعریف سطوح جانبی مکانیسم­های گسیختگی سه‌بعدی در روش مرز بالا مستلزم رعایت قانون جریان وابسته است که تشکیل صفحات جانبی مسطح را در مکانیسم انتقالی بسیار مقید می­کند و در حالت مکانیسم دورانی لازم است معادلات این سطوح، معادله دیفرانسیل خاصی را ارضا کنند. در ادامه تحقیقات مربوط به پایداری سه‌بعدی شیروانی­های خاکی به روش مرز بالا با استفاده از مکانیسم­های انتقالی و دورانی،  تحقیق حاضر به مقایسه نتایج حاصل از یک مکانیسم انتقالی با یک مکانیسم دورانی که الگوریتم آن در این تحقیق بر اساس حل نهایی میخالوفسکی و به روشی ساده­تر تدوین شده است، می­پردازد. به‌طورکلی روند تغییرات ضریب پایداری شیروانی با افزایش ضریب زلزله برای هر دو مکانیسم دورانی و انتقالی تقریباً مشابه است. همچنین اهمیت تحلیل‌های سه‌بعدی در حالت لرزه‌ای نسبت به حالت استاتیکی بیشتر است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می­دهد که مکانیسم دورانی در اکثر موارد و به‌خصوص در شیب­های قائم نتایج بهتری ارائه می­دهد، اگرچه  مکانیسم انتقالی برای خاک‌های چسبنده و با مکانیسم­های مقید نتایج بهتری دارد.

کلیدواژه‌ها


- Amirloo, B. (2017) Analysis of Three-Dimensional Soil Slopes Stability Based on Upper Bound Limit Analysis Using Rotational Failure Mechanisms. Master’s Thesis, University of Tehran, Iran (In Persian).
- Askari, F. (1999) Three-Dimensional Analysis of Homogeneous and Nonhomogeneous Slopes in Static and Dynamic Mode Using Upper Bound Theorem of Limit Analysis. Ph.D. Dissertation Thesis, University of Tehran, Iran (in Persian).
- Giger, M.W. & Krizek, R.J. (1975) Stability analysis of vertical cut with variable corner angle. Soils and Foundation, 15(2), 63-71.
- DeBuhan, P. and Garnier, D. (1998) Three dimensional bearing capacity analysis of a foundation near a slope. Soil and Foundations, 38(3), 153-163.
- Fazelinia, M. (2006) Analysis of Three-Dimensional Slopes Stability Based on Rotational Failure Mechanisms. Master’s Thesis, University of Tehran, Iran (in Persian).
- Michalowski, R.L. and Drescher, A. (2009) Three-dimensional stability of slopes and excavations. Geotechnique, 59(10), 839-850.
- Michalowski, R.L. (1989) Three-dimensional analysis of locally loaded slopes. Geotechnique, London, 39(1), 27-38.
- Farzaneh, O. and Askari, F. (2003) Three-dimensional analysis of nonhomogeneous slopes. ASCE, Journal of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, 129(2), 137-145.
- Chen, W.F. and Liu (1990) Limit Analysis in Soil Mechanics, Elsevier Science Publishers, B.V.
- Askari, F. and Farzaneh, O. (2003) Upper-bound solution for seismic bearing capacity of shallow foundations near slopes. Geotechnique, 53(8), 697-702.
- Ganjian, N. (2002) Analysis of Three-Dimensional Stability of Arch Slopes in Plan Based on Upper Bound Limit Analysis. Master’s Thesis, University of Tehran, Iran (in Persian).