شبيه‌سازي عددي پديده روانگرايي و تأثير آن بر شمع و ديواره اسكله

اقتصاد تعداد زيادي از كشورهاي صنعتي بر پايه واردات و صادرات كالا از طريق اسكله‌هاست. اسكله سازه‌‌اي است كه كشتي‌ها را به خشكي ارتباط مي‌دهد و يكي از مهم‌ترين بخش‌هاي بندرها محسوب مي‌شود. در صورت گسيختگي و آسيب آن، فعاليت‌هاي مهم بندر به دليل آسيب وارد به سازه‌هاي مجاور اسكله همچون جرثقيل متوقف خواهد شد. شمع‌هاي مستقر در خاك نيز يكي از اين سازه‌هاست كه در صورت خرابي آن، سازه قرارگرفته بر روي آن از بين خواهد رفت. به همين دليل بررسي نحوه رفتار سازه‌هاي ساحلي در برابر عوامل خرابي همچون زلزله اهميت بالايي دارد. مدل‌سازي‌هاي آزمايشگاهي زيادي بر روي شمع انجام‌ شده است؛ اما به‌ندرت به بررسي رفتار آن در اسكله پرداخته‌ شده است. يكي از اين مدل‌هاي آزمايشگاهي، به بررسي رفتار شمع و ديوار در برابر روانگرايي با استفاده از ميز لرزان و به‌صورت كوچك‌مقياس پرداخته است. در اين پژوهش به مدل‌سازي عددي اين مدل آزمايشگاهي و صحت يافته ­هاي به‌ دست‌آمده در مدل عددي به كمك مدل آزمايشگاهي پرداخته ‌شده است. در اين مقاله با كمك نرم‌افزار FLAC3D1 كه داراي قابليت تحليل غيرخطي تنش مؤثر و توليد اضافه فشار آب حفره‌اي در محيط پيوسته خاك است، به شبيه‌سازي روانگرايي با كمك مدل رفتاري فين پرداخته ‌شده است. اضافه فشار آب حفره‌اي، جا به‌ جايي‌هاي خاك، لنگر خمشي و نيروي جانبي شمع، جا به ­جايي و خمش ديوار از جمله يافته­ هاي به‌دست‌آمده از طريق شبيه‌سازي است كه با يافته­ هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه قرار گرفته است. يافته­ هاي به‌ دست‌ آمده نشان مي‌دهد كه روانگرايي در خاك اتفاق خواهد افتاد و زمان آن مطابق با مدل آزمايشگاهي است. جابه‌جايي خاك در اثر اين رخداد نيز استخراج ‌شده و با مدل آزمايشگاهي مقايسه شده است. اين مقايسه نشان مي‌دهد كه رفتار و روند افزايش جابه‌جايي در زمان‌هاي مختلف بارگذاري مطابق با يافته­ هاي آزمايشگاهي است. همچنين يافته­ هاي به‌ دست‌ آمده به كمك مدل عددي براي شمع تطابق بالايي با يافته­ هاي آزمايشگاهي به‌خصوص براي شمع‌هاي نزديك به ديوار نشان مي‌دهد. در نهايت نيز رفتار ديوار بررسي ‌شده است كه ديده مي‌شود مكان حداكثر ممان خمشي در ديوار در مدل عددي مطابق مدل آزمايشگاهي است.