ارزيابي رفتار لرزه‌اي پي سطحي مجاور شيب به كمك شبيه سازي هاي عددي

Seismic Behaviour of Shallow Foundation Adjacent to Slope Evaluation by Numerical - Laboratory Methods

كاهش ظرفيت باربري استاتيكي و لرزه‌اي از مهمترين مشكلات پي‌هاي واقع در مجاورت يا درون شيب است. همچنين راه حل‌هاي تحليل حدي ارائه شده در مطالعات پيشين متمركز بر راه حل كران بالا هستند. اما در اين مطالعات، اثر بارگذاري لرزه‌اي واقعي همانند اثرات فركانس بارگذاري، دامنه‌ي شتاب بالاي 0.3g در حوزه‌ي زمان، تحليل‌هاي ديناميكي غير-خطي و ... درنظر گرفته نشده است. براي اين منظور در اين مقاله رفتار لرزه‌اي پي‌هاي سطحي در مجاورت تاج شيب ماسه‌اي مطالعه مي‌شود. براي مدلسازي عددي مسأله‌ي تحقيق از روش اجزاي محدود دو بعدي و چارچوب محاسباتي كرنش مسطح استفاده شده است. پي‌هاي سطحي در فاصله‌ي مجاورت مشخصي نسبت به تاج شيب قرار داده شده اند. شيب مورد مطالعه در اين تحقيق، شيبي با زاويه‌ي 25 درجه (شيب 2:1 قائم به افقي) است. شيب مورد تحليل از مصالح ماسه‌اي با تراكم متوسط تشكيل شده است. مدل‌هاي رفتاري ارتجاعي خميري كامل موهر-كولمب (MC) و خاك سخت شونده (HSM) براي بررسي اثر سخت شوندگي مصالح خاكي شيب درنظر گرفته شده اند. در اين مطالعه، رفتار لرزه‌اي واقعي شيب، پي سطحي و جهت پاسخ‌هاي لرزه‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه دو مدل رفتاري MC و HSM پاسخ‌هاي كاملا متفاوتي در دو حوزه‌ي رفتار المان سازه اي پي سطحي و عملكرد ژئوتكنيكي شيب ماسه‌اي خشك بدست مي دهند.

Seismic behaviour of shallow foundation on adjacent of the sand slope crest is evaluated in this article. The foundation of various engineering structures has been made of Shallow foundation adjacent to soil slopes. While the shallow foundation is placed in the slope or out of the slope the amount of static and dynamic bearing capacity is reduced. Static bearing capacity and dynamic bearing capacity (Seismic) have been made up of respective coefficients. In fact, when the ground slope is increased the quantitative amount of bearing capacity coefficient of shallow foundation is reduced. Bearing capacity of the shallow foundation has been investigated by various researchers. Respective researchers evaluate this problem when respective shallow foundation is on the slope in static circumstance. In respective condition, the sloe and shallow foundation are under seismic vertical, horizontal loads as well as the combination of respective loads. Seismic vertical and horizontal load effect analysis under horizontal and vertical seismic load condition could be evaluated by critical state methods in quasi-static loading technique. Two-dimensional finite element method, as well as the computational framework of the plane surface, have been used for numerical simulation in current research hypothesis. Shallow foundations have been placed at a certain distance from slope crest. The slope studied in this research has a 25-degree angle (2:1 - V: H).The respective slope has been constructed by sandy materials with medium density. Constitutive elastic models such as Mohr-Coulumb (MC) and Hardening Soil Model (HSM) have been selected for hardening effect evaluation. Actual seismic behaviour of the slope, shallow foundation as well as the direction of seismic response have been investigated innovatively. Research results are presented that two constitutive models (MC and HSM) have completely different response in the zone of the structural element of shallow foundation behaviour and geotechnical performance of dry sandy slope.