زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ظرفیت باربری لرزه‌ای پی‌های نواری روی خاک‌های مسلح شده با فیبر به روش مشخصه‌های تنش

نویسندگان
دانشگاه خلیج فارس، دانشکدۀ مهندسی، گروه مهندسی عمران
چکیده
در این مقاله، ظرفیت باربری پی های نواری، روی بستری از خاک های دانه ای مسلح شده با فیبر، بررسی شده است. برای تحلیل از روش مشخصه‌های تنش استفاده گردیده است. معیار گسیختگی در نظر گرفته شده، توزیع جهت گیری مسلح کننده‌ها را به صورت ایزوتروپ در نظر می‌گیرد و از پارگی مسلح‌کننده‌ها صرف‌نظر می‌کند. اثرات لرزه‌ای به صورت ضرایب شبه‌استاتیکی افقی و عمودی در معادلات تعادل تنش لحاظ شده است. معادلات تعادل تنش با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده‌اند. برای حل مسئله، برنامه‌ای نوشته شده است که قادر است با داشتن پارامترهای ورودی خاک و مسلح‌کننده، شبکه مشخصه‌ها را تعیین کرده و ظرفیت باربری را محاسبه نماید. ظرفیت باربری به صورت ضرایب ظرفیت باربری ناشی از وزن خاک و سربار بیان شده است. برای استفاده‌های کاربردی، نمودارهایی برای تعیین این ضرایب تهیه شده است. یک حل به فرم بسته نیز برای ظرفیت باربری ناشی از سربار ارائه شده است. با انجام تحلیل‌های پارامتری، تأثیر پارامترهای خاک و مسلح‌کننده روی ظرفیت باربری و شکل ناحیه گسیختگی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند که ظرفیت باربری با افزایش هر یک از پارامترهای غلظت متوسط فیبرها، نسبت ظاهری فیبرها، زاویه اصطکاک بین خاک و فیبر و زاویه اصطکاک خاک ظرفیت باربری افزایش می‌یابد. همچنین ناحیه گسیختگی با افزایش ضرایب لرزه‌ای و کاهش سربار، کم‌عمق‌تر می‌شود.
کلیدواژه‌ها

1. Sokolovski V.V., Jones D., Schofield A.N., "Statics of soil media", Butterwooths Scientific (1960).## 2. Kumar J., Mohan, R., "Seismic bearing capacity of foundations on slopes", Geotechnique, 53 (3) (2003) 347-361. ## 3. Kumar J., Rao V. M., "Seismic bearing capacity factors for spread foundations", Geotechnique, 52 (2) (2002) 79-88. ## 4. کشاورز ا. جهان‌اندیش م.، محاسبه ضرایب ظرفیت باربری لرزه‌ای پی‌های نواری با روش مشخصه‌های تنش، پژوهش‌نامه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله 15 (1) (1391) 11-20. ## 5. Kumar J., Chitikela S., "Seismic passive earth pressure coefficients using the method of characteristics", Canadian Geotechnical Journal, 39 (2) (2002) 463-471. ## 6. Peng M.X., Chen J., "Slip-line solution to active earth pressure on retaining walls", Geotechnique, 63 (12) (2013) 1008-1019. ## 7. Reece A., Hettiaratchi D., "A slip-line method for estimating passive earth pressure", Journal of Agricultural Engineering Research, 42 (1) (1989) 27-41. ## 8. کشاورز ا.، آنالیز پایداری لرزه‌ای سازه‌های خاکی مسلح با روش مشخصه‌ها، پایان نامه دکتری، بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز (1385). ## 8. Jahanandish M., Keshavarz A., "Seismic bearing capacity of foundations on reinforced soil slopes", Geotextiles and Geomembranes, 23 (1) (2005) 1-25. ## 9. Keshavarz A., Jahanandish M., Ghahramani A., "Seismic bearing capacity analysis of reinforced soils by the method of stress characteristics", Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 35 (2011) 185-197. ## 11. Michalowski R.L., Zhao A., "Failure of fiber-reinforced granular soils", Journal of Geotechnical Engineering, 122 (3) (1996) 226-234. ## 12. Michalowski R.L., Cermák J., "Triaxial compression of sand reinforced with fibers", Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 129 (2) (2003) 125-136. ## 13. Michalowski R.L., "Limit analysis with anisotropic fibre-reinforced soil", Geotechnique, 58 (6) (2008) 489-502. ## 14. کشاورز ا.، نعمتی م.، ظرفیت باربری پی‌های نواری روی خاک‌های مسلح شده با فیبر به‌روش مشخصه‌های تنش اولین کنفرانس ملی ژئوتکنیک ایران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل (1392). ## 15. Maher M.H., Gray D.H., "Static response of sands reinforced with randomly distributed fibers", Journal of Geotechnical Engineering, 116 (11) (1990) 1661-1677. ## 16. Booker J.R., Davis E.H. "A general treatment of plastic anisotropy under conditions of plane strain", Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 20 (4) (1972) 239-250. ## 17. Maugeri M., Musumeci G., Novità D., Taylor C., "Shaking table test of failure of a shallow foundation subjected to an eccentric load", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 20 (5) (2000) 435-444. ## 18. Choudhury D., Rao K.S.S., "Seismic bearing capacity of shallow strip footings", Geotechnical and Geological Engineering, 23 (4) (2005) 403-418. ## 19. Soubra A.H., "Upper-bound solutions for bearing capacity of foundations", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 125 (1) (1999) 59-68. ## 20. Yang X.L., Sui Z.R., "Seismic failure mechanisms for loaded slopes with associated and nonassociated flow rules", Journal of Central South University of Technology, 15 (2008) 276-279. ## 21. Yang X.L., "Seismic bearing capacity of a strip footing on rock slopes", Canadian Geotechnical Journal, 46 (8) (2009) 943-954. ##