استفاده از مدل عناصر محدود سیستمهای دو فازی جهت مطالعه رفتار دینامیکی رسوب انباشته شده در جلوی سازه های دریایی

فرآیندهای فرسایش، انتقال و انباشت رسوب در مجاری آب از قبیل رودخانه ها، کانالها و دریاها از جمله موضوعات مهمی می باشند که از دیرباز توجه محققین را به خود جلب نموده اند. سازه های مصنوعی ساخت بشر با این پدیده ها تداخل نموده که گاهی اثرات نامطلوبی را به دنبال دارد. از جمله این تداخلها، اندرکنش سازه های دریایی با رسوبات انباشته شده در پای سازه تحت بارهای لرزه ای می باشد. بررسی پاسخ دینامیکی محیط متخلخل برای آنالیز لرزه ای سازه هایی نظیر آب شکنها، دیوارهای ساحلی و موج شکنها دارای اهمیت زیادی است. زیرا رسوب انباشته شده در قسمت بالا دست این سازه ها، در هنگام حرکات لرزه ای زمین به دلیل ارتعاشات تحت تاثیر قرار می گیرد. تغییر مکان و فشار حفره ای تولید شده در داخل رسوب، اثرات متقابلی را روی سازه های ذکر شده ایجاد می کند. این تاثیر متقابل می تواند پاسخ دینامیکی سازه ها را افزایش داده و سبب تولید تنشها و تغییر مکانهای بیشتری شود.در تحقیق حاضر، پاسخ دینامیکی رسوب با استفاده از تئوری محیط متخلخل و روش عناصر محدود مورد ارزیابی قرار می گیرد. محیط متخلخل به صورت دو فازی شامل فاز جامد و سیال در نظر گرفته شده و فرمول بندی مسئله با استفاده از معادلات Biot انجام گرفته و تاثیر اندرکنش فاز جامد و سیال رسوب بررسی شده است. برای مدل عناصر محدود از روش استاندارد گالرکین و عناصر هشت گرهی و برای حل معادلات عناصر محدود گسسته از روش انتگرال گیری ضمنی نیومارک استفاده شده است. بسته به نوع مسئله و بارگذاری حاکم، می توان سیال را تراکم پذیر یا غیر قابل تراکم فرض نمود. نتایج عددی حاصل، دقت و کارایی مدل عددی تهیه شده را نشان می دهد.