تحلیل عددی پاسخ لرزه ای دیوار خاک مسلح و مقایسه ی آن با آیین نامه FHWA

علم دیوار خاک مسلح (MSE WALLS) به سرعت در حال رشد است. کاملا منطقی و قابل درک است که طراحی و ساخت دیوارهای خاک مسلح در توسعه و پیشرفت علم ژئوتکنیک نقش بسیار مهمی داشته است. دیوارهای مسلح از اولین سازه های مربوط به خاک بودند که از نظر بحرانی بودن و پایداری آنها در طول عمر سرویس دهی خود مورد بررسی قرار میگرفتند. این دیوارها معمولا به وسیله ی نوارهای فولادی و یا ژئوسنتتیک ها مسلح می شدند اگرچه دیوارهای مسلح شده با ژئوسنتتیک در مجموعه ی دیوارهای مسلح، ارزان ترین هستند. در این مقاله عملکرد دیوارهای مسلح در برابر بارگذاری لرزه ای نشان داده شده است و این عملکرد به وسیلهی مدلسازی در نرم افزار FLAC نشان داده شده است. محاسبات تئوری با استفاده از آیین نامه (Federal HighWay Adminstration ) FHWA و روش اصلاح شده رانکین صورت پذیرفته است. نتایج به صورت نمودار ارائه شده تا نشان دهنده طول و نیروی کششی مورد نیاز مسلح کننده های ژئوسنتتیکی ، برای پایدار ماندن دیوار خاک مسلح تحت شرایط لرزه ای باشد. با افزایش شتابهای لرزه ای در هر دو جهت افقی و عمودی پایداری دیوار خاک مسلح به طور قابل ملاحظهای کاهش مییابد و در نتیجه مقاومت و طول بیشتری از مسلح کننده های ژئوسنتتیکی برای حفظ پایداری دیوار مسلح نیاز است. شتاب عمودی لرزه ای به طرف بالا نیاز به مقادیر بالاتری از مقاومت کششی ژئوسنتتیکها را طلب میکند ولی شتاب عمودی لرزه ای رو به پایین مقادیر بیشتری از طول مسلح کننده های ژئوسنتتیکی را میخواهد. نتایج عددی نشان میدهد که پاسخ لرزه ای در این نوع از دیوارها به شدت وابسته به سرعت مطلق تجمعی ، حداکثر شتاب ، ارتفاع و طول مسلح کننده ها است بنابراین میتوان طول مسلح کننده ها را به عنوان فاکتور اصلی شکل شکست معرفی کرد. در آیین نامه FHWA برای محاسبه های تئوری فشار جانبی ناشی از نیروی زلزله از روش مونوبه-اوکابه استفاده شده که در این مقاله نیز با استفاده از آن روابط به محاسبهی میزان فشار جانبی دیوار مدل شده با زلزله سرپل ذهاب در ارتفاعهای مختلف آن پرداخته شده سپس میزان فشارجانبی خاک و طول موردنیاز مسلح کننده ها با میزان محاسبه شده در مدل سازی انجام شده با نرم افزار FLAC مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

دیوار خاک مسلح ، آنالیز لرزه ای ، FLAC ، تغییر شکل ، بررسی مقایسه ای