محاسبه فشار جانبی لرزه ای خاک وارد بر دیوارهای ساحلی وزنی پشت شکسته

فشار جانبی لرزه ای خاک یکی از مولفه های اثرگذار بر رفتار و عملکرد دیوارهای حائل بوده و در بسیاری از آئین نامه ها و دستورالعمل های طراحی، مبنای تحلیل لرزه ای این نوع سازه ها قرار گرفته است. دیوارهای ساحلی وزنی پشت شکسته نوع خاصی از دیوارهای حائلند که به واسطه هندسه ویژه شان دارای شکل متفاوتی از توزیع فشار جانبی موثر ناشی از خاک پشت دیوار هستند. در پژوهش حاضر، فشار جانبی لرزه ای خاک وارد بر دیوارهای ساحلی وزنی پشت شکسته با استفاده از روش های مختلف شامل تحلیل دینامیکی غیرخطی تنش موثر و شبه استاتیکی مونونوبه-اوکابه برآورد و با نتایج متناظر آزمون های آزمایشگاهی میزلرزه مقایسه می شوند. برای این منظور، یک مدل عددی تفاضل محدود صریح برای انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی و یک برنامه صفحه گسترده برای انجام تحلیل های شبه استاتیکی توسعه می یابند و فشار جانبی لرزه ای خاک وارد بر ۹ نمونه دیوار ساحلی وزنی پشت شکسته با شرایط هندسی، بستر و بارگذاری لرزه ای متفاوت در سه حالت پیش از اعمال بارگذاری، لحظه اعمال نیروی جانبی بیشینه خاک بر دیوار و بعد از اعمال بارگذاری محاسبه و با مقادیر متناظر آزمون های آزمایشگاهی میزلرزه مقایسه می شوند. نتایج حاصل نشان می دهند برای لحظه ای از بارگذاری لرزه ای که برآیند نیروی جانبی خاک وارد بر دیوار به مقدار بیشینه خود می رسد، دقت و کیفیت پیش بینی توزیع فشار جانبی لرزه ای به دست آمده از مدل سازی های عددی دینامیکی غیرخطی تنش موثر به میزان قابل توجهی بیش تر از روش شبه استاتیکی مونونوبه- اوکابه است؛ درحالی که برای شرایط پس از بارگذاری لرزه ای، دقت و کیفیت پیش بینی روش مونونوبه- اوکابه مناسب تر است. همچنین، اعمال ضرایب اصلاحی پیشنهادی بر نتایج حاصل از روش مونوبه-اوکابه می تواند دقت این روش را در تخمین نیروی جانبی در لحظه اعمال نیروی جانبی بیشینه خاک وارد بر دیوار به طور میانگین به میزان ۳/۳ تا ۷/۶ برابر افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

دیوار ساحلی وزنی ، هندسه گوژپشتی ، فشار جانبی لرزه ای خاک ، تحلیل دینامیکی غیرخطی ، تحلیل شبه استاتیکی ، روش مونونوبه-اوکابه