مدلسازی عددی-احتمالاتی نشست ناشی از روانگرایی در زمین های آزاد

این مقاله به ارائه یک روش عددی-احتمالاتی برای تخمین میزان نشست ناشی از روانگرایی در لایه های خاک ماسهای اشباع در زمینهای آزاد تحت اثر زلزله میپردازد. نتایج حاصل از این روش با نتایج مدلهای تجربی و احتمالاتی سایر محققین مقایسه و میزان دقت آن ارزیابی شده است. مهمترین مزیت پژوهش فعلی در مقایسه با مطالعات قبلی آن است که علاوه بر استفاده از یک بانک اطلاعات عددی گسترده، مبانی احتمالاتی برای در نظرگیری عدم قطعیت در مدلسازی نشست ناشی از روانگرایی به کار گرفته شده است. در مطالعه حاضر براساس کرنشهای حجمی محاسبه شده در لایه های ترازهای مختلف، رابطه ای بر اساس رگرسیون خطی بیژین (Bayesian) برای پیشینی میزان نشست ارائه شده است. مطالعات قبلی صورت گرفته در این زمینه، اغلب بر اساس تعداد محدودی مطالعه آزمایشگاهی بوده است که شرایط مرزی آنها با آنچه در واقعیت موجود است (نظیر شرایط مطلقا زهکشی نشده و روشهای تقریبی بارگذاری)، متفاوت میباشد. پژوهش فعلی با استفاده از آنالیز تنش موثر و با در نظرگیری شرایط مرزی مشابه با واقعیت بوده و میزان نشست سطح زمین با احتساب نشست حین اعمال بارگذاری زلزله محاسبه شده است. در این پژوهش تعداد زیادی مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزار OPENSEES بر روی ماسه نوادا انجام گرفته است و اثرات پارامترهای متعددی نظیر: مدت زمان بارگذاری، فرکانس بارگذاری، بیشینه شتاب زلزله در دو جهت افقی، برای خاکهایی با درصد تراکمهای نسبی مختلف بررسی شده است. برای مدلسازی روانگرایی از فرمولبندی همبسته هیدرومکانیکال و برای مدلسازی رفتار ماسه از مدل رفتاری دافالیاس و منظری 2004 استفاده شده است. به منظور صحت سنجی، ابتدا پروژه VELACS شماره 2 مدلسازی شده و نتایج مدلسازی دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج مدل فیزیکی آزمایش بوده است.

کلیدواژه ها:

روانگرایی خاک ، نشست ، زمین آزاد ، مدلسازی احتمالاتی ، مدلسازی عددی