بررسی عددی اثر مانع دیواری شامل گویهایECO-LINE بر انحراف مسیرگسلش 45 درجه شیب لغز معکوس

نیما آجلی لاهیجی ¹ (گروه آموزشی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی تهران مرکزی، تهران، ایران)
بهنام ادهمی ² (گروه عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران)
غلامرضا قدرتی امیری ³ (، مرکز تحقیقات پیشگیری از بلایای طبیعی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران)
الهام رجبی ⁴ (دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران)

تاریخ ارسال : 1402/01/23 تاریخ تایید : 1402/08/10

کلید واژه: اجزای محدود, گسلش, مانع دیواری, گوی Eco-Line, انحراف مسیر گسیختگی,

چکیده مقاله :

گسلش ناشی از زلزله به‌صورت گسیختگی از لایه‌های زمین و خاک عبور کرده و به سطح زمین می‌رسد و باعث آسیب به سازه‌های زیرساختی به‌ویژه پل‌ها می‌گردد، بدین منظور انحراف مسیر گسیختگی خاک در مجاورت سازه با روش‌های نوین حائز اهمیت است. حفر مانع دیواری در مسیر انتشار گسیختگی و در مجاورت سازه به‌عنوان یکی از راهکارهای مؤثر کاهش اثرات ثانویه (جابجایی سطح زمین، دوران فونداسیون و پایه‌های سازه) ناشی از این پدیده است. در این مقاله مطالعه و بررسی عددی یک مانع دیواری پرشده با گوی‌های Eco-Line در مجاورت فونداسیون یک پل بتنی به‌عنوان روشی جدید جهت انحراف مسیر گسلش ارائه گردید و تأثیر پارامترهای مختلف ازجمله تغییرات عرض، عمق و فاصله مانع دیواری از فونداسیون پل بر انحراف مسیر، گسل 45 درجه شیب‌لغز معکوس و تغییرات جابجایی قائم و دوران فونداسیون موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، هنگامی‌که فاصله مانع دیواری تا پایه پل و همچنین عمق مانع به نحوی باشد که در مسیر انتشار امواج گسلش قرار گیرد به نحو مطلوبی امواج منحرف و کرنش پلاستیک، انرژی کرنش خاک و تغییر شکل سطح زمین تا 100 درصد و پاسخ سازه حداکثر تا 50 درصد کاهش می‌یابد و از آسیب به سطح زمین و سازه جلوگیری می‌کند.

چکیده انگلیسی :

Passing through the different soil layers, earthquake-induced faulting can reach the ground surface and cause serious damage to infrastructure, especially bridge structures. Therefore, it is necessary to divert the rupture path from the vicinity of the structure using modern techniques. Embedding a barrier wall on the rupture path is an efficient solution to mitigate the secondary effects of this phenomenon (such as ground surface displacements, and foundation and pier rotations). In this paper, a numerical study is carried out on a barrier wall filled with eco-line spheres near a concrete bridge foundation as a novel faulting rupture path diversion technique. Moreover, the effects of different parameters including changes in width, depth, and barrier wall-bridge foundation distance on rupture path, 45-degree reverse dip-slip fault, and changes in the vertical displacement and the rotation of the foundation have been studied. The results have shown that when the barrier wall is placed on the rupture path, it can effectively divert the waves and reduce plastic strains, soil strain energy, and ground surface deflections by up to 100 percent and mitigate structural response by up to 50 percent, hence effectively preventing damage to both the ground surface and the structure.