33
و ل ر ار ر ی کت د ای ق آ اب ن ج اد : ت س آ ع ل طا م ابدی عد در ه ر ر ل رد ک ل م ع آی ح ل س م- اک ل خ1 ئ وآر خا ی د دی ری گ و1 ی7 ر در رآ گ ی ه آی روآ س ما ر ی ر ک ا خ1 ی ق ی صد ت ی ض ت ر م وسط : ی ده7 ه ش1 آرآئ

Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

1

استاد : جناب آقای دکتر یازرلو

عددیات مطالع ای عملکرد لرزهدر

دیوار حائل خاک مسلح ژئوگریدی

خاکریز ماسه ای در روانگرا

ارائه شده توسط : مرتضی تصدیقی

Page 2: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

2

فهرست مطالبمقدم

هروش محاس

بهنحوه محاسبه

تحلیل مدل

خواص مواد

شرایط مرزی

نتایج محاسبه

تغییر شکل افقی لرزه

ای

نشست

سطحی

خاکریز

فشار آب حفره

کرنش ژئوگری

د

نتیجه گیری

Page 3: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

مقدمه3سازه حائل , دیوار حائل خاک مسلح ژئوگریدی

خاکی انعطاف پذیر هستندبا اعمال کرنش در مدل های متعدد میتوان شرحی

از ایجاد و توسعه فشار اب حفره ای در ماسه اشباع تحت بارگذاری تناوبی )سیکلی(در شرایط

زهکشی نشده نشان میدهد .

Page 4: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

4

شد شد اخته ساخته حائل دیوار مدل سهخاک : 1 حائل مسلح دیوار غیر اشباعخاکریز با ی

خشک: 3 ای ماسه خاکریز با ژئوگریدی مسلح خاک حائل دیوار

ژئوگریدی: 2 مسلح خاک حائل اشباعخاکریز با دیوار

تغییر شکل افقی

ای لرزه

نشستهای لرزه

ای

فشار آب

حفره ای

کرنشاضافی

مقدمه

Page 5: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

5

سیل های کنار ریگدیواردریاچه

قسمت های شیبدار کنار ها رودخانه اسکله ها سد و پل انتهای گاه تیکه

مقدمه

Page 6: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

مقدمه6

مسلح کننده های ژئوگریدی دیوار حائل خاک مسلح

دیوار حائل وزنی

تورم

برامدگي

واژگونی

Page 7: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

مقدمه7

بازگشت

ژئوگریدی مسلح آزمایش های تاثیر پایداری دیوارهای حایل خاکتحت شرایط اشباع خاکریزهای ماسه ای

()دستگاه گریزازمرکز( انجام شدg 40 ) لرزش با استفاده از میز

نتایج نشان میدهد در بهبود عملکرد لرزه ای موثر است و دیوار حائل خاک مسلح ژئوگریدی : 1

همچنین اقدامات زهکشی تاثیر مثبتی دارد. : با کاهش فاصله تقویت کننده ها جابه جایی لرزه ای کاهش میابد.2

بدست اوردن داده های متفادوت باعت متفاوت بودن نتایج می شود.مطالعات بر تشدید بارگذاری و تغییر شکل ها تحت بارهای لرزه ای انجام شد.

Page 8: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

محاسبه 8 روشFLIP برنامه تجزیه و تحلیل المان محدود برای فرآیند روانگرایی است و به طور گسترده

ای به مطالعه پاسخ لرزه ای مسلح کننده های ژئوگریدی دیوار حائل خاک مسلح در می پردازد.خاکریز ماسه ای

بازگشت

FLiP.اثرات تقویت کنندگی در ژئوگرید ها 1

2 پیش بینی فشار آب حفره ای اضافی در خاک

3 مطالعه روانگرای در اطراف رودخانه

4 اثر جدایی خاک از اطراف شمع

گروه شمع تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی جانبیعملکرد

Page 9: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

محاسبه 9 نحوهبررسی منظور با به پایداری تاثیر انالیز حائل و دیوار مدل سه های ژئوگرید کننده مسلح با

در ژئوگریدی

روانگرا ای ماسه شد خاکریز ن.ساخته

دیوار حائل خاکی غیر مسلح تقویت با خاکریز ماسه ای اشباع است. 1مدل . اشباع است ایبا خاکریز و ماسه دیوارهای حایل خاک مسلح ژئوگریدی 2مدل .خشک است ای با خاکریز و ماسه دیوارهای حایل خاک مسلح ژئوگریدی 3مدل

Page 10: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

10

( 1شکل شن ) با سطحی خاکریز با مسلح خاک حایل دیوارهای ژئوگریدی های کننده تقویتاست اشباع ماسه و

1شکل

بازگشت

Page 11: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

2شکل 11

می 2شکل نشان را ژئوگریدها مطالعاتی های بخش از شماتیکیدهد بازگشت

Page 12: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

3شکل 12

عناصر 3شکل و تحقیق مطالعه مورد نقاط از شماتیکی32بازگشت

Page 13: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

تحلیل مدل: نحوه محاسبه13

چهار شامل مطالعه این در تحلیل و تجزیه فرآیند:قسمت است زیر

آزاد میدان در گرانش انالیز 1ازاد میدان در ای لرزه پاسخ انالیز 2

انالیز اصلی دامنه در گرانش انالیز 3انالیز اصلی دامنه در ای لرزه پاسخ انالیز 4

Page 14: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

خواص مواد : نحوه محاسبه14 نمایش داده جدول 1پارامترهای مواد در خاک ها در تنش برشی و

.شده است

مدول برشی و ضريب کشيدگى

Page 15: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

خواص مواد : نحوه محاسبه15

خواص مواد عناصر خطی دو وجهی جدول 2 دیوار تقویت شده و پایه ها

عناصرغیر خطی جدول 3 ژئوگریدجدول 4 بین دیوار و خاک و بین ژئوگرید ها و خاک عناصری مشترک

استژئوگرید از پلی اتیلن دانسیته باال ساخته شده. کیلو نیوتن / متر است120مقاومت استاتیکی نهایی

Page 16: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

2جدول 16

پارامتر مواد در دیوار و فونداسیون 2جدول بازگشت

Page 17: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

4جدول 17

پارامترهای مواد در عناصری مشترک4جدول بازگشت

Page 18: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

شرایط مرزینحوه محاسبه : 18

مواد پارامترهای مرز چسبناک جانبی مرز چسبناک پایینیSسرعت موج چگالی Pسرعت موج

ذکر شده است جدول 1در

بازگشت

درانالیز پاسخ لرزه ای دامنه اصلی مرز چسبناک جانبی

المان جانبی زمین

1

درانالیز پاسخ لرزه ای میدان ازاد و دامنه اصلی مرز چسبناک پایین المان پایینی زمین

2

Page 19: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

1جدول 19

خاک 1جدول برای مواد بازگشتپارامترهای

Page 20: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

3جدول 20

(3جدول تیر ) المان ژئوگرید برای مواد پارامترهای

بازگشت

Page 21: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

21

)الف(5 شکل1 مدل

)ب( مدل

2)ج(

مدل 3 لرزه ای بر جاي مانده در . طرح کلی تغییر شکل5شکل.

دیوارهای حائل

تغییرشکلهای افقی زلزله ای نتایج محاسبه :

Page 22: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

22

6شکل

تاریخچه زمانی تغییرشکل افقی لرزه ای برای باالی 6شکلبازگشت(N257)دیوار حایل )متر(

ab

%34%21%12

ژئوگرید باعث کاهش جابه جای لرزه ای جانبی در دیوار است% نرسیده است 34 به 2 : مدل 2 و 1از مقایسه تغییر شکل افقی )نشست( مدل تاثیراستفاده و افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل

ژئوگرید : تغییر شکل 3 و 2از مقایسه تغییر شکل افقی )نشست( مدل کمتر است 3مدل

تاثیر اقدامات زهکشی

تغییرشکلهای افقی زلزله ای نتایج محاسبه :

Page 23: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

23

7شکل

توزیعی از تغییر شکل لرزه ای بر جاي مانده درطول دیوارهای حائل و 7شکل عمق دیوار را نشان میدهد بازگشت

تغییر شکل افقی با افزایش عمق دیوار کاهش میابد و تغییرشکل ها در باالی دیوار هستندحائل بزرگ

تغییرشکلهای افقی زلزله ای نتایج محاسبه :

Page 24: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

24

8شکل

ارائه تاریخچه زمانی نشست های لرزه ای نواحی 8شکل سطحی تقویت شده است

دارد٪ 29کاهش 2مدل N606نشست برای : 2 با مدل 1در مقایسه مدل .دارد٪ 14 کاهش 3مدل N606نشست : 3 با مدل 2در مقایسه مدل

نشست های سطحی خاکریزنتایج محاسبه :

ژئوگرید باعث کاهش نشست لرزه ای میشود ولی نیاز به زهکشی دارد

Page 25: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

25

9شکل

سطوح 9شکل در مانده جاي بر ای لرزه های نشست توزیع. است بازگشتخاکریز

بxه سxطح دیوار متصxل هسxتن نشسxت ماسxه های نزدیxک بxه سطح ریشxه های ژئوگریxد از آنجxا کxه دیوار کمتر از دیگر نقاط است.

نشست های سطحی خاکریزنتایج محاسبه :

Page 26: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

26

10شکل

تاریخچه زمانی فشار آب حفره ای اضافی در نواحی تقویت نشده و نواحی تقویت 10شکل است2شده مدل

(a) تقویت نشدهمنطقه

فشار آب حفره ای با افزایش عمق دیوار کاهش می یابد.

دارد٪ 17 یکاهش E 312 در آب حفره ایفشار : E 317با E 312مقایسه دارد٪ 31 ی کاهشE 252 آب حفره ایفشار : E 257 باE 252مقایسه دارد٪ 21 یکاهش E 183 آب حفره ایفشار : E 188 با E 183 مقایسه

ژئوگرید باعث کاهش توسعه فشاراب حفره ای میشود

بیشترین تاثیر ژئوگرید در کاهش اب حفره ایژئوگرید باعث کاهش روانگرای در دیوار حائل خاکx مسلح

با خاکریز ماسه ای اشباع میشود

فشار اب حفره ای اضافینتایج محاسبه :

Page 27: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

27

11شکل

مدل 11 شکل اضافی ای حفره آب فشار نسبت حداکثر .2توزیع است بازگشت

دارد عکس رابطه عمق با ای حفره اب فشارتقویت ناحیه از کمتر شده تقویت ناحیه در ای حفره اب فشار

است نشده

فشار اب حفره ای اضافینتایج محاسبه :

Page 28: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

28

12شکل

است.2 تاریخچه زمانی كرنش ژئوگرید در مدل 12شکل

abc

a 348کرنش E 354در کرنشبزرگترین است و Eکمترین است ریشه های ژئوگرید یک نیروی بزرگتری را

دم ژئوگرید در حالت فشرده تحمل میکنند تا

b372 درکرنشE 369در کرنش و بزرگترین است E کوچکترین استمرکز ژئوگرید یک نیروی بزرگ و

390کرنش نزدیک به E 369در کرنش و بزرگترین است E 393 در کرنشC دم ژئوگرید یک نیروی کوچک وارد میشودE است

ای دارندریشه ژئوگرید و دxم ژئوگرید عملکردی مشابه

داردنیروی بزرگتری یک مرکز ژئوگرید

ژئوگریدکرنشنتایج محاسبه :

Page 29: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

29

13شکل

ژئوگرید در طول رنشک ارائه توزیع 13شکل ژئوگرید است

ثانیه 10 ژئوگرید با افزایش زمان افزایش می یابد و پس از زمان رنشک. تبدیل شدن به یک حالت ثبات می شوداست که

ژئوگریدکرنشنتایج محاسبه :

Page 30: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

30

14شکل

در امتداد عمق دیوار را 3 و مدل 2 ژئوگرید در مدل کرنش ارائه توزیع 14شکل نشان میدهد

)ب( مدل

2

)ج( مدل

3

کرنش در دو مدل مشابه می باشد . است 2 کمتر از مدل 3کرنش ژئوگرید در مدل

و نشان می دهد که اثر مسلح کننده های ژئوگریدی در ماسه اشباع کاهش می یابد.

مرکز ژئوگرید بزرگترین کرنش و نقش مهمی در تمام طول مسلح کننده داردکرنش در الیه باالی و پایینی ژئوگرید ها در ریشه هاَی ژئوگرید بزرگترین

زیر H / 3 ، کرنش در دم ژئوگریدو مرکز ژئوگرید در هستند.سطوح خاکریز بزرگترین هستند. آنها مهمترین نقاط

طراحی لرزه ای هستند.

ژئوگریدکرنشنتایج محاسبه :

Page 31: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

گیری 31 نتیجهنتیجه گیری با مقایسه عملکرد لرزه ای دیوارهای

کننده های ژئوگریدی دیوار حائxل خاک مسxلح در خاکریxز در مسxلح: تغییxر شکxل جانبxی 1حائل بدست امدژئوگریxد هxا هxم مxی توانxد بxه طور نشان میدهxد کxه دارد کاهxش مشخxص یاماسxه اشباع

.موثر باعث کاهش جابجایی جانبی لرزه ای در دیوارهای با خاک های روانگرا شوند: الیxه های ژئوگریxد مxی توانxد بxه طور موثxر در کاهxش نشسxت لرزه ای سxطوح خاکریxز 2

نزدیxک بxه دیوارهای حائxل اثxر گذار باشنxد امxا مهxم تxر ایxن اسxت هنگام سxاخت اقدامات زهکشی خوب انجام شود

ای : الیxه های ژئوگریxد مxی توانxد بxه طور موثxر باعxث کاهxش توسxعه فشار 3 بxه حفره ژئوگریدی شوند.مسلحخصوص در وسط الیه خاک

 

Page 32: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

32

هسxتند و نقxش مهمxی در تمام رنxش در مراکxز ژئوگریxد بزرگتریxن کرنxش: ک 4دارد و مراکxز ژئوگریxد بخxش های کلیدی در طرح لرزه ای و طول مسxلح کننده

.مهندسی سازه هستند ژئوگریxد هxا الیxه های باال بزرگتریxن هسxتند. رنxش: برای ریشxه های ژئوگریxد، ک 5

زیxر سxطح خاکریxز بزرگتریxن H / 3در مراکxز ژئوگریxد و دم ژئوگریxد کرنxش در .هستند. آن نقاط همچنین در طراحی لرزه ای مهم هستن

: کاهش اثر تقویت در ژئوگرید های داخل ماسه اشباع 6 از اقدامات مهم یکی این را نشان می دهد که

کننده های ژئوگریدی دیوار حائل خاک مسلحمسلحزهکشی خوب در . هنگام ساخت است

گیری نتیجه

Page 33: Numerical study on seismic performances of geogrid reinforced soil retaining walls in liquefiable backfill sand

33

THANK YOU FOR YOUR TIMELorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. NamLobortis lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nam lobortis