تحليل عددي تأثير زاويه بين شمع و راستاي زلزله بر روي اندركنش پي-شمع-خاك

كارشناسي ارشد

در تحليل و طراحي سازه‌ها به خصوص در برابر زلزله در نظر گرفتن اندركنش بين فونداسيون و روسازه از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. تفرق امواج در اثر برخورد با فونداسيون، پاسخ زمين در پايه سازه را تحت تأثير قرار مي‌دهد و باعث ايجاد تنش در فونداسيون مي‌شود. چنين پديده‌اي اندركنش سينماتيكي ناميده مي‌شود و اثرات آن روي پاسخ زمين توسط تابع تبديل تعريف مي‌شود. از طرفي، پاسخ سازه تحت تأثير فونداسيون بوده و به نوبه خود، نيروهاي اينرسي بدست آمده از پاسخ سازه تنش‌هاي اجزاء فونداسيون را تحت تأثير قرار مي‌دهد. چنين پديده‌اي اندركنش اينرسي ناميده مي‌شود و توسط تابع امپدانس تعريف مي‌شود. تحقيق حاضر به بررسي مسئله مطرح شده در خصوص اثرات اندركنش سينماتيكي بر پاسخ لرزه‌اي شمع منفرد و گروه شمع به كمك مدل‌سازي فيزيكي با دستگاه ميزلرزه به همراه مدل‌هاي عددي اعتبار يافته بر مبناي نتايج آزمايش‌ها پرداخته است. به عنوان هدف اصلي اين پايان‌نامه در بخش بعدي به كمك مدل‌سازي‌هاي عددي صورت گرفته به مطالعات پارامتري روي متغيرهاي مختلفي كه پاسخ لرزه‌اي پي شمع‌ها را تحت تأثير قرار مي‌دهد پرداخته شده است. متغيرهاي مستقل اين مطالعه پارامتري فركانس بارگذاري (ω)، فاصله بي‌بعد شمع (s⁄d)، زاويه "پيمايش" θ (زاويه بين راستاي بارگذاري و خط واصل بين دو شمع)، سختي نسبي شمع (Ep⁄Es )، نسبت لاغري شمع (L⁄d)، نوع پروفيل خاك، جدا شدگي بين خاك و شمع و شدت تحريك ورودي بودند. بر اساس مطالعات آزمايشگاهي و مدل‌سازي‌هاي عددي چنين نتيجه شد كه ميزان نيروهاي داخلي و تغييرمكان در امتداد شمع تابع پارامترهاي نوع پروفيل خاك، سختي نسبي، نسبت لاغري، شكل، شرايط گيرداري سر شمع، جدا شدگي شمع-خاك و شدت تحريك ورودي مي‌باشد. از اين رو، بررسي تأثير پارامترهاي فوق روي نيروهاي داخلي و تغييرمكان در امتداد شمع در طراحي‌هاي لرزه‌اي توصيه مي‌گردد. واژه‌هاي كليدي: اندركنش سينماتيكي، پي شمع، پاسخ لرزه‌اي، مدل‌سازي فيزيكي، ميزلرزه، مدل‌سازي عدي.

189910

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكتر محمد حسن بازيار، دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي