تحلیل و مدلسازی رفتار خاکهای نرم تحت بارهای دینامیکی

خاکهای نرم به علت ویژگیهایی مانند مدول برشی، پایین تراکم پذیری زیاد و حساسیت بالا به تغییرات فشار منفذی تحت بارهای دینامیکی رفتار پیچیده و غیر خطی از خود نشان میدهند. این رفتار پیچیده باعث میشود پیش بینی دقیق آنها برای طراحی ایمن سازه ها امری ضروری باشد. هدف این تحقیق ارائه یک چارچوب جامع برای مدل سازی رفتار خاکهای نرم تحت سه نوع بارگذاری دینامیکی شامل زلزله، ترافیک و امواج دریا است به طوری که روشهای مختلف تحلیل تجربی، عددی و تحلیلی مقایسه شوند. در این پژوهش از مدلهای الاستوپلاستیک پیشرفته همچون کم کلی اصلاح شده و موهر - کولمب در نرم افزارهای FLAC و PLAXIS استفاده شد و نتایج با آزمایشهای سه محوری سیکلی بررسی و تایید شدند. نتایج نشان داد که تغییرات ۲۰ درصدی در مدول برشی میتواند تا ۳۵ درصد تغییر در تغییر مکانها به وجود آورد. خاکهایی با اشباع بالای ۹۵ درصد و عمق کمتر از ۵ متر، پتانسیل روانگرایی بسیار بالایی دارند و میزان نشست پس لرزه ای تا ۲۵ درصد افزایش می یابد. مدلهای الاستوپلاستیک توانستند رفتار سیکلی را با دقت ۸۵ درصد شبیه سازی کنند در بارگذاری ترافیکی کرنش پلاستیک بعد از ۱۰۰,۰۰۰ سیکل به ۵ تا ۸ درصد رسید و موجب کاهش ۳۰ تا ۴۰ درصدی در مقاومت برشی شد. بنابراین انتخاب مدل رفتاری مناسب و توجه به تعامل خاک و سازه برای دستیابی به طراحیهای ایمن و بهینه از اهمیت بالایی برخوردار است.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک سازه ، بارهای دینامیکی خاکهای نرم ، روانگرایی ، مدلهای الاستوپلاستیک