عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر فشار آب حفره ای در عملکرد لرزه ای سپری ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2096;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69984
- تاریخ دفاع
- ۰۸ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- ساناز نامداربابلی
- استاد راهنما
- علی فاخر
- چکیده
- اسکله¬ها که بخش مهمی از شبکه¬های حمل و نقل را تشکیل می¬دهند. با توجه به خطر بالای لرزه¬خیزی کشورمان و امکان وقوع زلزله¬های مخرب در سواحل شمالی و جنوبی، طراحی لرزه¬ای این سازه¬ها اجتناب ناپذیر می¬باشد. یکی از انواع اسکله¬ها اسکله سپری است طراحی دقیق لرزه¬ای این سازه¬ها مستلزم شناخت صحیح و دقیق نیروهای وارد بر آن¬ها در حین زلزله و نحوه تغییرشکل این سازه¬ها می¬باشد. یکی از مهمترین عواملی که بایستی در طراحی لرزه¬ای لحاظ گردد افزایش فشار اضافی آب حفره¬ای خاک اطراف این سازه¬ها می¬باشد. با وجود اهمیت زیاد نیروهای دینامیکی ناشی از آب حفره¬ای خاکریز اطراف سپر در آیین¬نامه¬های موجود طراحی لرزه¬ای سازه¬های ساحلی به این نیروها توجه زیادی نشده است لذا در این پایان نامه با هدف بررسی رفتار لرزه¬ای اسکله¬های سپری و تعیین کاستی¬های موجود در روابط ارائه شده توسط محققین و مدل¬های عددی ارائه شده برای تعیین نیروی دینامیکی ناشی از آب موجود در منافذ خاک یک سری تحلیل¬های شبه استاتیکی دستی و عددی و تحلیل¬های دینامیکی عددی برای سپرهایی در خاک¬های متفاوت انجام شده است. در این پایان¬نامه در ابتدا روابط جدید فشار اضافی آب حفره¬ای به دقت تشریح و محاسبه دستی بر پایه تحلیل شبه استاتیکی برای سپرهایی با ارتفاع¬های متفاوت در سه نوع خاک دانه¬ای مختلف انجام گردید و مطالعه بر روی نیروهای وارد بر سپر و نیروهای دینامیکی ناشی از آب حفره¬ای خاکریز اطراف سپر انجام شد. همچنین برای یک سپر که در سه نوع خاک متفاوت قرار دارد تحلیل استاتیکی و شبه استاتیکی به صورت دستی و عددی انجام گردید. علت انجام تحلیل استاتیکی به صورت دستی و عددی منطبق کردن و مقایسه دقیق نتایج بدست آمده از هر دو تحلیل بوده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که محاسبات دستی و عددی بر هم منطبق می¬باشد فقط محاسبات دستی نتایج محافظه کارانه¬تری را بدست می¬دهند. در تحلیل شبه استاتیکی مقادیر نیروهای دینامیکی ناشی از آب حفره¬ای به سه صورت 1) فرمول ما¬تسوزاوا و همکاران 2) فرمول ماتسو و اوهارا 3) نتایج منتج از محاسبات نرم¬افزار با فرض رفتار زهکشی نشده مصالح بر مدل اعمال گردید. نتایج بدست آمده نشان داده¬اند که محاسبات دستی محافظه کارانه¬تر است و جهات نیروهای فشار اضافی آب حفره¬ای در حالت تئوری و عددی تطابق ندارند و با توجه به تاثیرگذار بودن میزان نفوذپذیری خاک در محاسبه دستی این فشار و عدم لحاظ کردن این پارامتر در نرم¬افزار، نرم¬افزار یک مقدار میانگین برای ضریب نفوذپذیری تمامی خاک¬هایی که به صورت زهکشی نشده تعریف می¬شوند در نظر می¬گیرد. با انجام تحلیل دینامیکی سپرها در سه نوع خاک براساس طیف شتاب نگاشت یک زلزله خاص نیروهای بدست آمده از نرم¬افزار نشان می¬دهند که تحلیل شبه استاتیکی از تحلیل دینامیکی نتایج محافظه کارانه¬تری را بدست می¬دهد و در تحلیل دینامیکی نیروهای وارد بر سپر کوچکتر می¬باشند.
- Abstract
- Stability analysis of sheet pile walls in seismic conditions regardless of the excess pore water pressure are available in some references, but their analysis due to the excess pore water pressure during the earthquake in soil with different permeability are less discussed, however these pressure can have a significant impact on the stability of the sheet pile in seismic condition. This research describes accurately the formulation of the excess pore water pressure and stability analysis of sheet pile in different conditions, parametric studies are done and influential variables are introduced, and also static, pseudo-static and dynamic analysis are done for sheet piles in 3 different Soils. This article argues that the reduction of the amount of the free pore water in submerged backfill soils increases the safety factor of the stability analysis in pseudo-static condition and also shows in stability analysis of the sheet pile based on the Matsuzawa et al. formula the amount of the safety factors are more than the actual value which is not conservative, and also it is concluded that Psuedo-static analysis based on the theoretical formula are resulted bigger soil and pore water pressure on sheet piles during earthquake in comparison of dynamic and pseudo-static analysis based on numerical software.
