بررسي عددي رفتار ديناميكي مخلوط خاك-تراشه لاستيك فرسوده

Numerical Study of Dynamic Behavior of Soil-Scrap Tires Mixture

حجم عظيم لاستيك هاي فرسوده با توجه به‌ تجزيه نشدن در طبيعت باعث ايجاد مشكلات زيست‌محيطي فراوان شده است كه رفع آن از دغدغه هاي اصلي كارشناسان اين حوزه است. در سال هاي اخير به استفاده مجدد از اين مواد در صنايع مختلف بسيار توجه شده است. اين مواد به‌دليل حالت الاستيك و توانايي زياد در جذب انرژي به‌عنوان يكي از شناخته شده ترين ميراگر ها محسوب مي شوند. با توجه به اين‌كه كاهش لرزش هاي رسيده ناشي از زلزله، به ‌سازه، از موثر ترين روش هاي مقابله با نيروي هاي زلزله است، لذا به نظر مي‌رسد استفاده از مخلوط خاك-تراشه هاي لاستيك فرسوده در زير پي مي تواند به‌عنوان نوعي ميراگر عمل كرده و اثرات امواج حاصل رسيده به زيرسازه را كاهش دهد. در اين تحقيق مصالح مذكور به‌عنوان ميراگر در زير پي، مدل شده و تاثير عمق سنگ‌بستر بر روي عمل‌كرد مخلوط در حوزه زمان و فركانس بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد اين مصالح دامنه تشديد، شتاب و انرژي رسيده به سطح زمين را به‌شدت كاهش مي-دهد. همچنين با افزايش عمق سنگ‌بستر عمل‌كرد اين مصالح به‌عنوان جداساز لرزه اي كاهش مي-يابد. مصالح مذكور در زلزله هاي شديد نسبت به زلزله هاي ضعيف، عمل‌كرد بهتري دارد. مزيت اين روش نسبت به روش هاي مشابه هزينه پايين، دسترسي آسان به منابع، عدم نياز به تكنولوژي بالا و رفع هم‌زمان دو مشكل (لرزش هاي زلزله و مسايل زيست محيطي) است.

Huge amount of scrap tires have made a big environmental problem that its reduction assessment is an important aim for researchers. Reusing of these materials in different branch of industrial is concentrated. Because of elastic behavior and absorbing the energy, waste tires are concerned as a famous damper. It seems that using soil-scrap tire mixtures acts as seismic damper and these mixtures can decrease the earthquake forces acting to the structure. In this research this mixture is modeled as a damper under the foundation. The bed rock depth is analyzed in both time and frequency domains. The obtained results indicate that using soil-tire mixture reduces the resonance amplitude, energy and the acceleration reaching to the ground surface. It should be mentioned that increasing the depth of the bed rock, the act of the mixture as a damper reduces. The results show that this mixture has a better operation when subjected to strong ground motions. Using these materials is cheaper compared with other available base isolation systems, not requiring high technology. It also reduces both earthquake forces and environmental problems.