مطالعه آزمایشگاهی و عددی بر روی عملکرد لرزه‌ای دیوار مسلح شدة ترکیبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران.

چکیده

محدودیت‌ها موجود در هر یک از روش‌های پایدار سازی توده خاک سبب شده است تا در دهة اخیر، استفادة همزمان از چند روش مختلف در کنار هم در قالب یک سیستم مرکب ابداع و معرفی گردد. در این راستا، سیستم خاک مسلح شدة ترکیبی به صورت تلفیقی از دو روش خاک میخ‌کوبی شده و خاک مسلح، ضمن اختصاص جایگاه مناسبی در میان روشهای پایدار سازی، با استقبال گسترده‌ای مواجه شده است. عدم وجود شناخت کافی از عملکرد این سیستم نوظور بخصوص در شرایط لرزه‌ای، ما را بر آن داشت تا در تحقیق حاضر ضمن ساخت 5 مدل فیزیکی 1g با ارتفاع یکسان و طول میخ‌های مختلف بر روی میز‌لرزه و همچنین 10 مدل عددی با مقادیر متفاوت از ارتفاع دیوار و طول المان تسلیح، به بررسی عملکرد لرزه‌ای این سیستم در قالب مرزهای سطوح عملکرد، اشکال گوه گسیختگی، بزرگنمایی شتاب و تغییرمکان‌های افقی در شرایط لرزه‌ای مختلف پرداخته شود. نتایج بدست آمده حاکی از ورود سیستم به فاز پلاستیک و آغاز تشکیل گوه گسیختگی به ازاء تغییرمکان‌های افقی نرمالیزه شده 0.55 الی 1.1 درصد و 5 الی 5.6 درصد می‌باشد. همچنین مشاهده شد که گوه گسیختگی احتمالی به صورت ترکیبی از یک سطح منحنی با تقعر رو به پایین و یک سطح مایل با نقطه تلاقی مشخص می‌باشد. رشد ناگهانی 26 تا 33 درصدی تغییر شکلهای افقی سیستم ضمن عبور از مرز ردة طولی 0.8H در خلال کاهش طول المانهای تسلیح صحت توصیه‌های آیین‌نامه FHWA را در خصوص انتخاب0.7H به عنوان طول بحرانی المانهای تسلیح در شرایط لرزه‌ای تأیید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental and Numerical Study on the Seismic Performance of MSE/Soil Nail Hybrid Walls

نویسندگان [English]

  • Nabiallah Ahmadi 1
  • Majid Yazdandoust 2
1 Department of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Tafresh University, Tafresh, Iran.
چکیده [English]

In this study, a series of 1-g shaking table tests using variable-amplitude harmonic excitations were performed on 0.8 m high MSE/Soil nail hybrid wall models to investigate the seismic behavior of this innovative retaining system. Ten finite element models were also prepared with different wall height and nail length to carry out a parametric study. It was found that in models with constant length of steel strip, the deformation mode of MSE/Soil nail hybrid walls highly depends on the length of nails, so that the combination of a base sliding and overturning deformation mode was observed as the predominant mode of deformation. Irrespective of different nail lengths, the pattern of the observed failure mechanisms included a moving block and a combination of a reverse curve and flat failure surface with certain intersection point. Also, a range of ∆x/H = 0.62 - 1.10 % as a transitional level from quasi-elastic to plastic state and based on starting the development of active wedge failure, a range of ∆x/H = 5.0% - 5.6 % as a transitional level from plastic to failure state were determined. On the other hand, according to the significant increase in wall displacements by decreasing the L/H ratio of 0.7, L/H= 0.7 was presented as the critical ratio in seismic conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MSE/Soil nail hybrid wall
  • Dynamic Failure Mechanism
  • Seismic Performance levels
  • Shaking Table Test
  • Numerical modeling