زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

مدل‌سازی فیزیکی نیروی دینامیکی خاک بر دیوار مخازن مدفون با استفاده از میز لرزان و مقایسه با روابط تحلیلی

نویسندگان
دانشگاه تهران
چکیده
مخازن سازه‌هایی برای نگه‌داری سیالات هستند که در ابعاد، اشکال و از جنس‌های مختلف ساخته می‌شوند. امروزه استفاده از مخازن برای ذخیره­ آب، فراورده­های نفتی و... رواج چشم­گیری یافته است. در کشور ما برای مخازن شبکه آب­رسانی اکثر شهرها، از مخازن مدفون مستطیل شکل بتنی استفاده می­شود. مسئلۀ مهم در رابطه با شناخت رفتار لرزه­ای این مخازن بحث اندرکنش خاک و سازه است. با توجه به این‌که نشریه 123 سازمان برنامه و بودجه برای طراحی دیوارهای مخازن، رابطه مونونوبه ـ اوکابه را توصیه می‌کند، هدف از این تحقیق به‌دست آوردن فشار و نیروی دینامیکی وارد بر دیوار مخازن مدفون از سوی خاک در زلزله و مقایسۀ آن با روابط آیین­نامه­ای و دیگر تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی است. برای این منظور از دسته‌ای آزمایش­های میزلرزان بر مدل کوچک مقیاس مخازن مدفون مستطیلی شکل بتنی در آزمایشگاه مدل‌سازی فیزیکی دانشگاه تهران استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که از رابطۀ مونونوبه ـ اوکابه و وود نیرویی بیش از مقدار آزمایشگاهی به‌دست می‌آید و رابطۀ ارائه شده سید ـ ویتمن به نتایج تحقیقات آزمایشگاهی نزدیک‌تر است
کلیدواژه‌ها

1. وکیلی م.ر.، فشار دینامیکی خاک بر دیوار زیرزمین‌های چند طبقه، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، ایران (1394).
2. Livaoglu R., "Investigation of seismic behavior of fluidـrectangular tankـsoil/ Foundation systems in frequency domain", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol.28, 2 (2008) 132ـ146.
3. Livaoglu R., Dogangun A., Cakir T., Aytekin M., "Effects of backfill on seismic behavior of rectangular tanks", Ocean Engineering, vol.38,10 (2011) 1161-1173.
4. Kianoush M.R., Ghaemmaghami A.R., "The effect of earthquake frequency content on the seismic behavior of concrete rectangular liquid tanks using the finite element method incorporating soilـstructure interaction", Engineering Structures, vol.33, 7 (2011) 2186-2200.
5. Cakir T., Livaoglu R., "Fast practical analytical model for analysis of backfillـrectangular tankـfluid interaction systems", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol.37 (2012) 24-37.
6. Cakir T., Livaoglu R., "Experimental analysis on FEM definition of backfill-rectangular tank-fluid system", Geomechanics and Engineering, An International Journal, vol.5.2 (2013) 165-185.
7. Mononobe N., Matsuo H., "On the determination of earth pressures during earthquakes", Proceedings of World Engineering Congress, Vol. 9 (1929).
8. Okade S., "General theory of earth pressure and seismic stability of retaining wall and dam", Journal of the Japanese society of Civil Engineering, Vol.10.5 (1924) 1277-1323.
9. Davies T., Richards R., Chen K., "Passive pressure during seismic loading" Journal of geotechnical engineering, Vol.112.4 (1986) 479-483.
10. Seed H.B., Whitman R.V., "Design of earth retaining structures for dynamic loads", Lateral Stresses in the Ground and Design of Earth-Retaining Structures, ASCE (1970) 103-147
11. Wood J.H., "Earthquake-induced soil pressures on structures", Ph.D. Thesis, California Institute of Technology, California, USA (1973).
12. وکیلی م.ر.، فاخر ع.، مقایسه و ارزیابی روش‌های تحلیلی برای محاسبه فشار لرزهای خاک‌بر دیواره های زیرزمین، پانزدهمین کنفرانس دانشجویان عمران سراسر کشور، ارومیه (۱۳۹۳).
13. وکیلی م.ر.، فاخر ع.، توزیع فشار لرزهای برای خاک‌های دارای چسبندگی بر دیوار زیرزمین‌های عمیق، دومین کنگره بین المللی سازه ، معماری و توسعه شهری، تبریز (۱۳۹۳).
14. Vakili M.R., Fakher A, "Evaluation of pseudo-static and numerical methods for dynamic soil pressure on basement walls", 10th International Congress on Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran (2015).
15. Shahgholi M., Fakher A., Jones C.J.F.P., "Horizental slice method of analysis", Geotechnique, vol.51, 10 (2001) 881-885.
16. Shekarian S., Ghanbari A., "A pseudo-dynamic method to analyze retaining wall with reinforced and unreinforced backfill", JSEE, vol10.1 (2008) 41-47.
17. Ghanbari A., Ahmadabadi A., "Pseudo-dynamic active earth pressure analysis of inclined retaining walls using horizontal slices method", Transaction A: Civil Engineering, vol.17.2 (2010) 118-130.
18. Candia Agusti G., Sitar N., "Seismic earth pressures on retaining structures with cohesive backfills", UCB GT 13-02, Clifornia Department of Transportation (2013).
19. Al Atik L., Sitar N., "Seismic earth pressures on cantilever retaining structures", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol.136 (10) (2010) 1324-1333.
20. Mikola R.G., Sitar N., "Seismic Earth Pressures on Retaining Structures in Cohesionless Soils", UCB GT 13-01, Clifornia Department of Transportation, University of California, Berkeley (2013).
21. Sitar N., Mikola R.G., Candia G. "Seismically induced lateral earth pressures on retaining structures and basement walls", Proceedings of Geotechnical Engineering State of the Art and Practice, GeoCongress, (2012) 335-358.
22. Moncarz P.D., Krawinkler H., "Theory and application of experimental model analysis in earthquake engineering", Vol.50, Stanford University (1981).