مطالعه بر روی روش استهلاک فشار آب منفذی جهت مقابله با روانگرایی
چکیده
شبیه سازی عددی روش استهلاک فشار آب منفذی با استفاده از روش تحلیل تغییر شکل محدود توام آب- خاک GEOASIA که قادر به احتساب نیرو های اینرسی است همراه با مدل SYS-Cam رسی الاستو پلاستیک مفهوم ساختار خاک با هدف ارزیابی اثرات این روش به عنوان یک اقدام متقابل در برابر روانگرایی، انجام شده است. همچنین تلاش هایی جهت بهبود کارایی محاسباتی برنامه تحلیلی GEOASIA با در نظر گرفتن یک مدل المان ماکرو انجام شده است که تا کنون نسبت به مسائل تحکیم مورد استفاده قرار می گرفته است. یافته های اصلی این تحقیق عبارتند از: (1) روش المان ماکرو قادر به تقریب هایی با دقت زیاد برای مسائل دینامیکی می باشد (2) این روش قادر به باز تولید اثر خنثی کردن افزایش فشار آب منفذی همراه با روش استهلاک فشار آب منفذی حتی در صورت استفاده از شبکه نسبتا درشت می باشد (3) این روش قادر به بازتولید اثر خنثی کردن کاهش تنش موثر ناشی از روش استهلاک فشار آب منفذی همراه با کاهش سختی برشی، حرکت جانبی زمین و نشست بوده و (4) امکان طراحی مناسب روش استهلاک فشار آب منفذی به وسیله این روش با انجام محاسبات با استفاده از یک شبکه یک بعدی جهت تعیین فاصله زهکشی موثر جهت انجام محاسبات با استفاده از شبکه های دو بعدی و سه بعدی وجود دارد.
1. مقدمه
در روش استهلاک فشار آب منفذی، روانگرایی در طی زلزله ها با خنثی کردن افزایش فشار آب منفذی به وسیله نصب زهکش های قائم از بین می رود. بایستی در طی این روش درجه ای از نشست سطحی زمین ناشی از تراکم نیز مورد نظر قرار گیرد. بر این اساس، علاوه بر سوال در مورد قابلیت استفاده از این روش جهت ممانعت از روانگرایی، بایستی این روش قادر به برآورد درجه تغییر شکل در نتیجه تراکم زمین باشد. هدف اصلی این تحقیق استفاده از یک تحلیل اثر توام آب-خاک جهت برآورد کمی اثرات، شامل درجه تغییر شکل زمین، با استفاده از روش استهلاک فشار آب منفذی به عنوان یک اقدام متقابل در برابر روانگرایی می باشد.
5. نتیجه گیری
در این تحقیق، شبیه سازی روش استهلاک فشار آب منفذی با در نظر گرفتن روش المان ماکرو که پیشتر برای مسائل شبه استاتیکی در برنامه تحلیل تغییر شکل محدود خاک- آبGEOASIA اعمال شده بود همراه با مدل SYS Cam رسی ساختاری الاستو پلاستیک بر اساس مفهوم ساختار اسکلت خاک انجام شده است. یافته های اصلی این تحقیق عبارتند از:
1. روش المان ماکرو قادر به ارائه تقریب های دقیق حتی برای مسائل دینامیکی می باشد.
2. روش المان ماکرو قادر به تاثیر گذاری در خنثی کردن افزایش فشار آب منفذی همراه با روش استهلاک آب منذفی حتی در صورت استفاده از شبکه نسبتا درشت می باشد.
Abstract
A numerical simulation of the pore water pressure dissipation method was performed using the GEOASIA soil–water coupled finite deformation analysis code, which is capable of accounting for inertial forces, together with the elasto-plastic constitutive SYS Cam-clay model based on the soil skeleton structure concept, with the goal of quantitatively assessing the effects of this method as a countermeasure to liquefaction. At the same time, an effort was made to improve/enhance the calculation efficiency of the GEOASIA analysis code by incorporating a macro-element method, which up to this point has only been applied to consolidation problems. The main findings of this study are as follows: (1) the macro-element method is capable of yielding highly accurate approximations even for dynamic problems, (2) the method is capable of reproducing the suppression effect of the increase in pore water pressure associated with the pore water pressure dissipation method, even when a relatively coarse mesh is used, (3) the method is capable of reproducing the suppression effect of the decrease in effective stress due to the pore water pressure dissipation method, along with the resulting reduction in shear stiffness, lateral ground movement, and settlement and (4) it is possible to efficiently design the pore water pressure dissipation method with this method by first performing calculations using a 1-D mesh to determine the effective drain spacing prior to performing calculations using 2-D or 3-D meshes.
1. Introduction
In the pore water pressure dissipation method, liquefaction during earthquakes is inhibited by suppressing the increase in pore water pressure by means of the installation of vertical drains. The trade-off for this method is that some degree of ground surface settlement due to compaction must be allowed for. Accordingly, in addition to the question of whether or not the method can be used to prevent liquefaction, it is important to be able to predict the degree of deformation that will occur as a result of ground compaction. The primary objective of this study is to employ a soil–water coupled analysis to quantitatively predict the effects, including the degree of ground deformation, of the pore water pressure dissipation method as a countermeasure to liquefaction.
5. Conclusion
In this study, a simulation of the pore water pressure dissipation method was conducted by incorporating a macroelement method, which had previously only been applied to quasi-static problems, to the GEOASIA soil–water finite deformation analysis code together with the elasto-plastic constitutive SYS Cam-clay model based on the soil skeleton structure concept. The main findings are as follows:
1. The macro-element method is capable of yielding highly accurate approximations even for dynamic problems.
2. The macro-element method enables the effect of the suppression of the increase in pore water pressure, associated with the pore water dissipation method, to be reproduced even when a relatively coarse mesh is used.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. کاربرد روش المان ماکرو برای برنامه تحلیل تغییر شکل محدود آب- خاک با روابط اینرسی
3. دقت تقریب ها با استفاده از روش المان ماکرو برای مسائل دینامیکی
3.1 شرایط تحلیل
3.2 نتایج تحلیل
4. مثال محاسباتی از اثر بهبود روش استهلاک فشار آب منفذی
4.1 شرایط تحلیل
4.2 نتایج تحلیل
4.3 روند طراحی موثر پیشنهادی در مورد اثر بهبود یافته با استفاده از تحلیل شبکه یک بعدی
5. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Application of macro-element method to soil–water finite deformation analysis code with inertia terms
3. Accuracy of approximations using macro-element method for dynamic problems
3.1. Analysis conditions
3.2. Analysis results
4. Calculation example of improvement effect for excess pore water pressure dissipation method
4.1. Analysis conditions
4.2. Analysis results
4.3. Proposal of efficient design procedure on improved effect using 1-D mesh-based analysis
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه