اندركنش ديناميكي گودبرداري عميق – فونداسيون مستقر بر گروه شمع در خاك سست

Seismic interaction analysis of deep excavation- piled foundation in soft soils

گودبرداري، طراحي و اجراي سازه‌هاي نگهبان يكي از مسائل حساس مهندسي به شمار مي‌رود. در اين پژوهش اندركنش ديناميكي گودبرداري عميق و فونداسيون مستقر بر گروه شمع در خاك سست مورد بررسي قرار مي‌گيرد. گودبرداري در مجاورت ساختماني با فونداسيون مستقر بر گروه شمع واقع بر خاك ضعيف ماسه و رس اشباع، طي چند مرحله و بدون سيستم‌هاي حفاظتي مدل‌سازي مي‌شود. همچنين اثرات لايه‌هاي مختلف سست و نرم براي خاك‌هاي ماسه و رس در پاسخ ديناميكي سيستم گود عميق و گروه شمع بررسي گرديد. با توجه به اهميت اضافه فشار آب حفره‌اي، اثرات جريان آب حفره‌اي در خلال مراحل گودبرداري در نظر گرفته مي‌شود. در تحليل ديناميكي از اعمال بارگذاري تاريخچه زماني به صورت اعمال شتاب نگاشت زلزله استفاده شده است. در بررسي اندركنش گروه شمع و گود، رفتار سازه‌اي گروه شمع به لحاظ ظرفيت باربري و نيروهاي داخلي سازه‌اي در خلال مراحل گودبرداري از بالا به پايين مورد بررسي قرار گرفته است. از طرفي به منظور شناخت بهتر تأثيرات متقابل گود-شمع در خلال بارگذاري ديناميكي نتايج در حوزه فركانس ارائه شده است. همچنين مساله وقوع پديده روانگرايي خاك در لايه‌هاي خاك ماسه‌اي اشباع بررسي مي‌گردد. در بررسي پديده روانگرايي و تغييراتي كه در رفتار خاك به وجود مي‌آيد، رفتار در حوزه فركانس لايه روانگرا، قبل و بعد از وقوع روانگرايي نشان داده شده است. به منظور تحليل در حوزه فركانس از تبديلات فوريه استفاده مي‌شود. نتايج بدست آمده نشان دهنده تأثيرات متقابل معنادار براي گود عميق و گروه شمع مي‌باشد.

Dynamic interaction analysis of deep excavation-piled foundation in soft soils is studied. In this contribution, deep excavation is considered to be adjacent to the piled foundation. In fact, the interactive influences of a deep cavern and a piled foundation is studied. Loose sands and soft clayey layers are considered. Also, due to the significant effects of the pore water pressure on the soil strength, all sequences of excavations are accompanied with the seep analysis. In order to investigate the seismic effects of the excavation, time history analysis is performed. Therefore, the susceptibility of the loose sand layers to the soil liquefaction is studied. Due to the fact that frequency domain analysis is more acceptable that time domain analysis for transient phenomena, soil liquefaction is controlled in frequency domain analysis. Frequency domain analysis is considered using Fast Fourier Transform. In fact, the frequency domain informations of a saturated loose layers are compared in two different of stages. So, the frequency domain data for seismic ground response, before and after the excavation is shown to predict the soil liquefaction. All results demonstrate the meaningful influences of the excavation on the soil behavior and the structural piles. The results show that the structural beams, might fail due to the additional internal forces which are exerted on the piles during excavation stages.