ارزیابی روانگرایی در محل ساختمان هایی با فونداسیون سطحی
چکیده
زلزله‌های متوالی کانتربری در 2011-2010، فرصتی استثنایی برای بررسی اثرات سطوح مختلف روانگرایی روی محیط ساخت فراهم نمود. نشست‌های قابل توجه زمین و آسیب‌های ساختمان در منطقه تجاری مرکزی (CBD) برای زمین‌لرزه‌های کرایست چرچ مورد توجه قرار گرفت. نتایج CPTها و آزمون‌های شاخص خاک از گمانه‌زنی‌های اکتشافی ایجاد شده در CBD، با نتایج آزمون سه محوری استوانه‌ای (CTX) ترکیب شدند تا ویژگی‌های نهشت‌های خاک را در چندین محل ساخت مشخص کنند. روش‌های نشست زمین روانگرا شده یک بعدی رایج، برش از جمله مکانیزم‌های تغییر شکل و اثرات افت زمین به سبب خروج رسوبات را دربرنمی‌گیرد. روش‌های توسعه یافته مورد نیاز می‌باشد. آنالیزهای تنش موثر غیر خطی با استفاده از مدل‌های پایدار خاک قوی که با استفاده از آزمون‌های CTX کالیبراسیون شده‌اند، یک ابزار برای توسعه این روش‌ها فراهم می‌آورد. به طور کلی آزمون‌های CTX، مقاومت استوانه‌ای سازگار را همانند روش‌های مبتنی بر CPT برای ماسه‌های با تراکم متوسط و ماسه‌های سیلیتی برآورد می‌کند؛ با این حال، آزمایشات CTX بینش مفیدی را در مورد واکنش فشار آب منفذی و توسعه کرنش فراهم می‌کند. همبستگی و آزمون‌های CTX در ماسه‌های تمیز سست نشان می‌دهد که این نمونه‌ها با روش نمونه‌گیری، دستخورده می‌شوند. یافته‌های ضمنی از این مطالعه در حال حاضر ارائه شده است، و توصیه‌های اولیه برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های با فونداسیون سطحی در محل‌های با خاک روانگرا ارائه گردیده است.
1- مقدمه
زلزله های متوالی 2011-2010 کانتربری به طور چشمگیری بر کرایست‌چرچ، نیوزیلند (NZ) تاثیر گذاشت. زمین لرزه در کرایست‌چرچ سبب کشته شدن 185 نفر و مجروحان بدخیم زیادی گردید. لرزش زلزله سبب روانگرایی کم تا زیاد و به صورت موضعی تا وسیع در منطقه کرایست‌چرچ شد (به عنوان مثال، [1-6]). بیشتر خسارت‌های ساختمان‌های چند طبقه در منطقه تجاری مرکزی بود. تقریبا نیمی از ساختمان‌های بازرسی شده در CBD به علت مشکلات ایمنی بالقوه، دسترسی محدود داشتند و بیشترCBD تا بیش از دو سال پس از زمین لرزه کرایست‌چرچ قرنطینه بود. بالغ بر 4000 ساختمان درون CBD، شامل بسیاری از ساختمان های بلند شهر تخریب گردید. عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های چند طبقه مدرن و تاسیسات دفن شده در CBD اغلب به طور قابل ملاحظه‌ای تحت تاثیر روانگرایی خاک قرار گرفته بود. هدف این مقاله توصیف و توضیح برخی از آسیب‌های مشاهده شده در CBD است. بر عملکرد ساختمان‌های چند طبقه در طی زلزله کرایست‌چرچ تأکید شده است. نقش مهم CPT در توصیف شرایط زیرسطحی و در ارائه داده‌ها برای ارزیابی خطر روانگرایی مورد بحث قرار گرفته است. آزمون سه محوری استوانه‌ای از نمونه‌های خاک نسبتا "دست نخورده" اطلاعات CPT را کامل نمودند و بینش مفیدی را ارائه کردند. نتایج آزمون سه محوری استوانه‌ای (CTX) بینش مهمی را در مورد تغییر سریع خاک از یک عکس العمل سخت به یک عکس العمل نرم که در نتیجه افزایش فشار آب منفذی بیش از حد آستانه می‌باشد را ارائه می‌دهد. همچنین نتایج آزمون آزمایشگاهی در کالیبراسیون شبیه‌سازی عددی مفید است. برخی از یافته‌های مهم و توصیه‌های اولیه برای ارزیابی ساختمان‌هایی با فونداسیون سطحی در سایت‌های با پتانسیل روانگرایی قابل ارائه است.
ABSTRACT
The 2010–2011 Canterbury earthquake sequence provides an exceptional opportunity to investigate the effects of varying degrees of liquefaction on the built environment. Significant ground settlements and building damage in the Central Business District (CBD) were observed for the Christchurch earthquake. The results of CPTs and soil index tests from exploratory borings performed in the CBD are combined with cyclic triaxial (CTX) test results to characterize the soil deposits at several buildings sites. Conventional one-dimensional liquefactioninduced ground settlement procedures do not capture shear-induced deformation mechanisms and the effects of ground loss due to sediment ejecta. Improved procedures are required. Nonlinear effective stress analyses using robust soil constitutive models calibrated through CTX tests provide a means for developing these procedures. The CTX tests estimate generally consistent cyclic resistances as the CPT-based methods for medium dense sands and silty sands; however, the CTX tests provide useful insights regarding pore water pressure response and strain development. Correlations and CTX tests performed on loose clean sands indicate that these specimens were disturbed by the sampling process. Interim findings from this ongoing study are presented, and preliminary recommendations for evaluating the seismic performance of buildings with shallow foundations at sites with liquefiable soils are provided.
1. Introduction
The 2010–2011 Canterbury earthquake sequence significantly affected Christchurch, New Zealand (NZ). The Christchurch earthquake caused 185 fatalities and many serious injuries. Earthquake shaking triggered localized-to-widespread, minor-to-severe liquefaction in the Christchurch area (e.g., [1–6]). Much of the damage of multi-story buildings was within the Central Business District (CBD). Nearly half of the buildings inspected within the CBD were marked as restricted access due to potential safety issues, and most of the CBD was cordoned off for over two years after the Christchurch earthquake. A majority of the 4,000 buildings within the CBD have been demolished, including most of the city's high-rise buildings. The seismic performance of modern multi-story buildings and buried utilities in the CBD were often significantly impacted by soil liquefaction. The objective of this paper is to describe and explain some of the damage observed within the CBD. The performance of multi-story buildings during the Christchurch earthquake is emphasized. The important role of the CPT in characterizing the subsurface conditions and in providing data for evaluating the liquefaction hazard is discussed. Cyclic triaxial testing of relatively “undisturbed” soil specimens complement the CPT data and provide useful insights. The cyclic triaxial (CTX) test results provide important insights regarding the rapid transformation of soil from a stiff to a soft response as the excess pore water pressure rises beyond a threshold value. The laboratory test results are also useful in calibrating numerical simulations. Some important findings and preliminary recommendations for evaluating buildings with shallow foundations at potentially liquefiable sites are presented.
چکیده
1.مقدمه
2. شرایط زیرسطحی درون CBD
3. تکان ها و آسیب ناشی از زلزله در CBD
4. روش نمونه گیری با کیفیت بالا و روش های تست سه محوری چرخه ای
3. تکان ها و آسیب ناشی از زلزله در CBD
4. روش نمونه گیری با کیفیت بالا و روش های تست سه محوری چرخه ای
5. ساختمان های متاثر از روانگرایی سطحی
5.1 ساختمان FTG-7
5.2 سالن کنفرانس CTH
5.3 ساخت CTUC
6. نتیجه گیری
7. توصیه های عمومی
ABSTRACT
1. Introduction
2. Subsurface conditions within the CBD
3. Earthquake shaking and damage within the CBD
4. High quality sampling and cyclic triaxial testing procedures
5. Buildings affected by shallow liquefaction
5.1. FTG-7 Building
5.2. CTH auditorium
5.3. CTUC building
6. Conclusions
7. General recommendations
- 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