بررسي رفتار ديوارهاي حايل طره‌اي تحت اثر بارهاي ديناميكي بروش المانهاي محدود

Investigation of contilever retaining walls behavior under dynamic loads using FEM

در اين مقاله به كمك روش المانهاي محدود و با استفاده از نرم‌افزار Plaxis رفتار ديوار حايل و خاك اطراف آن تحت اثر بار هارمونيك بررسي شده است. بدين منظور براي ديوار حايل رفتار به صورت الاستيك و براي خاك مدل الاستو پلاستيك موهر-كولمب در نظر گرفته شده است. با توجه به اينكه اندركنش خاك و ديوار اثر مهمي بر رفتار بويژه رفتار يك ديوار انعطاف‌پذير دارد جهت اعمال اين اثر، جداشدگي و لغزش خاك نسبت به ديوار توسط المانهاي Interface مدلسازي شده و براي رفتار خمشي ديوار از المانهاي Beam استفاده گرديده است. مرزهاي جاذب انرژي نيز در طرفين توده خاك به منظور ارضا شرايط جذب انرژي ناشي از امواج فشاري و برشي در مدل بكار گرفته شده‌اند. تحليل در حوزه زمان و به كمك انتگرالگيري مستقيم معادلات با استفاده از روش نيومارك انجام مي‌گيرد. در اين تحقيق تاثير پارامترهاي هندسي، سختي ديوار، سختي خاك اطراف، ميرايي خاك و نيز پارامترهاي بارگذاري نظير دامنه‌ها و فركانس‌هاي مختلف بر پاسخ ديوار مورد ارزيابي واقع و نتايج حاصل تجزيه و تحليل شده و مورد بحث و بررسي قرار مي‌گيرند.

In this paper, the behavior of retaining walls and it’s backfill have been investigated harmonic load with the help of finite element method using plaxis software. The wall has been considered to behave elastically and the elastoplastic Mohr-Coulomb model has been used for the soil behavior. Interface elements are placed around the wall to model the interaction between the wall and the soil. Beam elements has also been employed to model the flexural behavior of the wall. Absorbent boundaries are specified at the right and left hand side boundaries in order to avoid the spurious reflections of the compressional and shear waves. The analysis is conducted in the time domain using the Newmark step-by-step method to numerically solve the equation. In this research, the effects of the geometric parameters, wall rigidity, backfill rigidity and soil damping have been investigated. Furthermore, the effects of loading parameters such as amplitude and frequency of the load on the response of the wall have also been studied and the results have been analyzed, assessed and discussed.