بررسی‌تاثیر ترافیک و زلزله حوزه نزدیک بر گودهای ‌پا یدارسازی شده به روش-های میخ‌کوبی و مهاربندی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 عضو هیئت علمی تمام وقت - دانشکده فنی و مهندسی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

3 گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی، خوزستان، ایران

چکیده

بررسی ‌اثر‌ سربارهای ‌دینامیکی بر جداره گود شهری با توجه به ماهیت آماری و احتمالاتی آن در شرایط ساختگاهی ضروری است.‌‌ در این مطالعه عملکرد گود پایدارسازی شده به دو روش میخکوبی و مهاربندی تحت اثر دو تحریک دینامیکی ارتعاش ناشی از عبور بار ترافیکی و تحریک زلزله حوزه نزدیک در چهار منطقه اهواز بررسی و مقایسه شده‌اند. گمانه‌های بحرانی در هر منطقه با سنجش پارامترهای مقاومتی لایه‌ها و انتخاب گمانه‌هایی با کمترین پارامترهای مقاومتی خاک در هر منطقه انتخاب گردیده‌اند. مدل‌های عددی جهت جلوگیری از انعکاس امواج لرزه‌ای در مرزها به ابعاد 20 100 متر و با دیوارهای جاذب طراحی شده‌اند و نسبت میرایی به طور معمول %2 مفروض می‌باشد. تحریک ناشی از عبور ترافیک توسط یک موج هارمونیک در سرعت‌های متفاوت شبیه‌سازی شده است. فرکانس‌های تشدید ناشی از ارتعاش بار ترافیکی در محدوده سرعت 56 الی 72 کیلومتر بر ساعت قرار گرفته است. تحت اثر بار ترافیکی، سیستم مهاربندی ، تغی یرشکل قائم کمتر و سیستم میخ کوبی تغییرشکل افقی کمتر داشته‌اند. همچنین گودها تحت 7 نگاشت دارای خصوصیات حوزه‌نزدیک همپایه شده به شتاب طرح اهواز( 0.25g ) تحلیل شده‌اند. منطقه گلستان بیشترین تغییرشکل را تحت بار ترافیک نشان داده است. تحت زلزله حوزه نزدیک به استثنای کیانپارس سیستم میخ کوبی تغییرشکل قائم ماندگار کمتر و سیستم مهاربندی تغییرشکل افقی ماندگار کمتر را نشان داده است. خطای نتایج مدل‌های تحلیلی در تغییرشکل قائم 15% و در تغییرشکل افقی 26% کمتر از برداشت میدانی یک گود میخ کوبی شده واقع در منطقه کیانپارس می‌باشد .

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Investigation of Traffic and Near-Field Earthquake Loads Effects on the Nailed and Braced Excavations

نویسندگان [English]

  • Seyed Reza Ghafari Khalaf Mohammadi 1
  • Navid Khayat 2
  • Navid Siahpolo 3
1 Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3 Department of Civil Engineering, ACECR, Academic Center for Education, Culture and Research, Khouzestan Branch, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Considering the statistical and probabilistic characteristics of construction conditions, the investigation of dynamic overloads' effects on the urban excavation wall is of great importance. In the present study, the performance of nailed and braced excavations under two vibrational dynamic excitations, traffic and near-field earthquake loads, have been investigated in four regions of Ahvaz. Critical boreholes with the lowest static bearing capacity have been selected by analyzing the layers' strength parameters in each region. Numerical models have been designed to limit the seismic waves' reflection at the excavation boundaries with 20 x 100 meters and with absorbing walls. Also, the damping ratio was assumed to be 2%. A harmonic wave at different speeds has simulated the excitation caused by the traffic passage. Resonant frequencies due to traffic induced vibration have been recorded in the speed range of 56 to 72 km/hr. Due to the traffic load, the bracing and the nailing systems showed less vertical and lateral displacements, respectively. Moreover, the excavations have been analyzed under ten acceleration with compatible near field characteristics of the Ahwaz plan acceleration (0.25g). The Kiyanpars region showed the highest vertical displacement difference between the two systems in the range of 0.032 m to 0.006 m. Due to earthquake loads, the bracing system showed less vertical displacement. The error of the analytical models' results in vertical displacement was 10% and 26% and in lateral displacement was 5% and 20% less than a nailed excavation located in the Kiyanpars region under traffic passage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban excavation
  • Ahvaz
  • Traffic induced vibration
  • Resonance frequency
  • Near-Field Earthquake