طیف طرح برای زلزله های میدان نزدیک با نگاهی بر اثر محتوای فرکانسی بر رفتار خاک
This Book With 266 Page And PDF Format Ready To Download
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
Abstract:
تحلیل های خطی معادل یک بعدی پاسخ زمین که رفتار غیر خطی خاک را به صورت خطی تقریب می زنند، به طور وسیع برای برآورد اثر شرایط محلی ساختگاه به کار می روند.
در این تحلیلها رفتار اغلب رفتار خاک مستقل از فرکانس بارگذاری زلزله ها فرض می شود. مهمترین پارامترهای دینامیکی خاکها، مدول برشی (G) و نسبت میرایی (D) می باشند که در هر تحلیل خطی معادل و تحلیل های غیر خطی بکار می روند.
با وجود مطالعات گسترده در مورد ماسه ها، سیلت ها و رس های مرجع در سطح کرنشهای کوچک، تلاش های اندکی برای شناخت رفتار دینامیکی مصالح خاکی متراکم طبیعی با تمرکزی بر اثر محتوای فرکانسی با استفاده از دستگاه سه محوری بزرگ مقیاس اختصاص یافته است.
لذا در این تحقیق، منحنی رفتار دینامیکی طبق استاندارد ASTM D۳۹۹۹ برای شش مصالح مخلوط خاکی با دانه بندی و مشخصات متفاوت مکانیک خاک تحت تنش محدود کننده موثر ۱، ۲ و kg/cm ۵ و فرکانس های ۰ / ۵، ۱، ۲، ۵ و ۱۰Hz در تحلیلهای یک بعدی در نظر گرفته شد. در مجموع از نتایج ۲۱۹ آزمایش منحنی های رفتار دینامیکی برای حالت تحکیم همسان و تنش محوری قائم با نسبت های۵ / ۶ برابر ۱ / ۵ و ۲ در تحلیلها استفاده شد.
بدین منظور برای بررسی میزان بزرگنمایی، طیف شتاب، نسبت شتاب طیفی، ضریب بازتاب (B) طیف سرعت و طیف جابه جایی در سطح زمین با توجه به رفتار ۶ مصالح مختلف در فرکانس های بارگذاری مختلف تحت زلزله های میدان نزدیک، ۲۰۷۳۹ تحلیل یک بعدی با نرم افزار EERA برای ستون هایی از خاک به ارتفاع ۳۰ و ۱۰ متر انجام شده است. تحلیل ها برای سه سطح خطر زلزله یعنی ۰/ ۳۰g ، ۰ / ۱g و ۱g با مقیاس کردن به صورت ساده، تحت شرایط همسان و غیر همسان صورت گرفته است. هر دو سرعت موج برشی آزمایشگاهی و صحرایی در تحلیلها استفاده شده است.
نتایج نشان می دهد انتخاب منحنی های مدول برشی و میرایی تحت فرکانس بارگذاری مناسب در تطابق نسبی با فرکانس غالب زلزله از اهمیت خاصی برخوردار است؛
به طوری که در نظر گیری اثر محتوای فرکانسی باعث بیشتر شدن پریود متناظر TS استاندارد ۲۸۰۰ از ۰ / ۶، ۰ / ۵، ۰ / ۷ و ۱ ثانیه به ۰/ ۵، ۰۵، ۰
/ ۹ و ۱ / ۶ ثانیه به ترتیب برای خاکهای نوع III III و IV می شود.
حداکثر مقدار ضریب بازتاب بر اساس نتایج، طیف پاسخ وابسته به فرکانس خاکها، به نوع خاک، دست خوردگی، ضخامت ستون خاک، دامنه، تعداد سیکلهای معادل برای ۶۵lmax/ . و محتوای فرکانسی زلزله ورودی وابسته است. همچنین برای شتاب های ۰/ ۳۰g و ۱g برای خاک نوع (I و II) و (III و I) به ترتیب طیف سرعت نسبی حداکثر cms۱۰۰ تا ۳۰۰ و cm/ s۲۵۰ تا ۵۵۰ پیشنهاد می شود. حداکثر طیف جابجایی نسبی حدود ۱۵۰ سانتیمتر پیشنهاد می شود. طیفهای سرعت و جابجایی حاصل با طیفهای UBC و استاندارد ۲۸۰۰ مقایسه شدند. نتایج بازنگری طیفهای استاندارد ۲۸۰۰ برای مناطق نزدیک گسل را گوشزد می کند.
پیش گفتار Book
پهنه لرزہ خیز ایران زلزله های مخرب زیادی را تجربه کرده است. پیدایش مجدد آبادیها که همزیستی جوامع انسانی با این پدیده طبیعی را به دنبال دارد، نیازمند توسعه دانش مهندسی، مطالعات پایه، مهارت های فنی و مدیریت های اجرایی در زمینه مهندسی زلزله، دینامیک خاک و پهنه بندی لرزه ای است. در این راستا شناخت هر چه بیشتر رفتار خاک تحت بارهای لرزه ای در فرکانس های متفاوت و ارائه طیف طراحی خصوصا برای مناطق میدان نزدیک از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
دو پارامتر اساسی مورد نیاز برای پاسخ نهشته ها و سازه های خاکی تحت بارگذاری زلزله شامل سختی برشی و میرایی مصالح برای لایه های مختلف خاک می باشد. مطالعات قبلی انجام شده روی مصالح سنگریزه ای، مهم بودن اثر فرکانس بارگذاری بر منحنی مدول برشی و خصوصا میرایی و همچنین اثر قابل ملاحظه آن بر طیف پاسخ را نشان داد.
با وجود این که مطالعات گسترده ای در مورد ماسه ها، سیلت ها و رس های مرجع انجام شده است اما تلاش های اندکی برای شناخت رفتار دینامیکی مصالح آبرفتی بومی با توجه به اثر فرکانس بارگذاری و غیر همسانی صورت گرفته است.
با توجه به فراهم بودن دستگاه سه محوری قطر بزرگ در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی آزمایش های سه محوری قطر بزرگ دینامیکی روی شش نوع مصالح مخلوط خاکی مختلف در کشور در فرکانس های مختلف انجام شده است.
با استفاده از منحنی رفتاری با در نظر گیری فرکانس بارگذاری، غیرهمسانی، عمق ستون خاک و شتاب مبنای مختلف، طیف طراحی زلزله های میدان نزدیک بررسی شد. نتایج نشان می دهد که طیف طراحی زلزله های میدان نزدیک خصوصا پریود نظیر شاخه نزولی طیف برای انواع خاکها، باید اصلاح شود.
امید است با انجام آزمایش های بیشتر با تمرکزی بر اثر محتوای فرکانسی روی سایر مصالح خاکی تحت شرایط مختلف و همچنین تحلیل های عددی، دانش و آگاهی در این زمینه افزایش و اسناد پشتیبان آیین نامه های ملی فراهم شود.
فهرست مطالب Book
Keywords: