تعیین ضرایب شبه استاتیکی در تحلیل پایداری لرزه‌ای شیروانیها براساس عملکرد
مجری پروژه:فرج ا… عسکری
همکاران: اورنگ فرزانه، مسعود میرابوطالبی
چکیده
پایداری شیبها با توجه به گستردگی مواجهه با آنها در بسیاری از طرحهای مهندسی، همواره مورد توجه محققان بوده است. در این میان، پایداری لرزه ای شیبها در مناطق لرزه خیز اهمیت ویژه ای دارد.
روشهای ارزیابی پایداری لرزه ای شیبها در دو گروه شبه استاتیکی و مبتنی بر محاسبه تغییر مکان طبقه بندی می شوند. ارزیابی پایداری شیبها در روشهای شبه استاتیکی شبیه روشهای استاتیکی بر اساس ضریب اطمینان انجام می شود؛ لیکن در روشهای مبتنی بر محاسبه تغییر مکان، با برآورد تغییر مکانها در زمان وقوع زلزله و مقایسه آنها با مقادیر مجاز صورت می-پذیرد.
در سالهای اخیر، روش طراحی بر اساس عملکرد مورد توجه خاصی قرار گرفته و در همین راستا، ترکیبی از روشهای شبه استاتیکی و تغییر مکان تحت عنوان تحلیل غربالی (Screening Analysis) مورد توجه آیین نامه های طراحی لرزه ای قرار گرفته است.
در این پروژه، اثر شیب سنگ بستر بر عملکرد لرزه ای شیروانی ها مورد مطالعه قرار گرفته است. این بررسی بر اساس تحلیل دینامیکی شیروانی های مختلف، برآورد شتاب زلزله در توده لغزنده و محاسبه تغییر مکان ماندگار این توده با استفاده از روش بلوک لغزشی نیومارک صورت پذیرفته است.
در تحقیق حاضر بر اساس روش غربالی و با استفاده از روابط لرزه خیزی کشور، راهکاری برای تعیین شتاب لرزه ای توده لغزش (یا ضریب شبه استاتیکی) ارائه شده و روابط یا نمودارهای مربوط به ارتباط تغییر مکان با خصوصیات
لرزه ای در ناحیه مزبور به دست آمده است. با استفاده از راهکار مزبور و با انتخاب عملکرد مورد انتظار از یک گروه شیروانی، ضریب شبه استاتیکی و ضریب اطمینان مناسب برای ارزیابی غربالی این گروه شیروانی¬ها در ناحیه در نظر گرفته شده پیشنهاد شده است. بررسیهای انجام یافته بیانگر آن است که با تغییر زاویه سنگ بستر با افق و در نتیجه تغییر پریود طبیعی اصلی شیروانی (Ts)، در شرایطی که پریود میانگین تاریخچه زمانی شتاب بر روی سطح لغزش بحرانی(Tmt) و Ts به یکدیگر نزدیک باشند، بزرگنمایی شتاب در توده لغزش به حداکثر مقدار خود خواهد رسید. در این حالت، تغییر مکان ماندگار شیروانی نیز بیشترین مقدار را خواهد داشت.
واژه‌های کلیدی
تغییرمکان ماندگار، عملکرد لرزه¬ای شیروانی، شتاب توده لغزش، روش غربالی، طراحی بر اساس عملکرد
Determination of Pseudo Static Coefficients in Seismic Slope Stability based on the Performance
Authors: F. Askari, O. Farzaneh, M. Mirabutalebi
Abstract
In this report, the effect of bedrock inclination on seismic performance of slopes is investigated. The study was conducted based on dynamic analysis of different slopes, evaluation of the earthquake acceleration in sliding mass, and calculating the permanent displacement of the slope, using Newmark sliding block.
A two dimensional model of a typical slope was considered and conducting dynamic analyses, the slope performance was studied for different geometries, strength parameters and shear wave velocities. Such a performance has been studied by assessing the record of acceleration in sliding mass (the mass above the critical sliding surface) and calculating the slope displacement using Newmark method.
The investigation indicates that variation of the bedrock inclination, which results in a change in the predominant period of the slope (Ts), in conditions that the mean period of the time history of the acceleration on critical sliding surface (Tmt) and Ts are close to each other, causes the variation of the acceleration magnitude and the Newmark displacement in the sliding mass and they may reach to their maximum level. Typical results are presented and discussed.
It is shown that neglecting the effect of bedrock inclination, would lead to non-real results in assessing the seismic slope performance.
Keywords:
Permanent Displacement, Seismic Slope Performance, the Acceleration of the Sliding Mass.
تعیین ضرایب شبه استاتیکی در تحلیل پایداری لرزه‌ای شیروانیها براساس عملکرد
/در نشریات /توسط adminهمکاران: اورنگ فرزانه، مسعود میرابوطالبی
چکیده
روشهای ارزیابی پایداری لرزه ای شیبها در دو گروه شبه استاتیکی و مبتنی بر محاسبه تغییر مکان طبقه بندی می شوند. ارزیابی پایداری شیبها در روشهای شبه استاتیکی شبیه روشهای استاتیکی بر اساس ضریب اطمینان انجام می شود؛ لیکن در روشهای مبتنی بر محاسبه تغییر مکان، با برآورد تغییر مکانها در زمان وقوع زلزله و مقایسه آنها با مقادیر مجاز صورت می-پذیرد.
در سالهای اخیر، روش طراحی بر اساس عملکرد مورد توجه خاصی قرار گرفته و در همین راستا، ترکیبی از روشهای شبه استاتیکی و تغییر مکان تحت عنوان تحلیل غربالی (Screening Analysis) مورد توجه آیین نامه های طراحی لرزه ای قرار گرفته است.
در این پروژه، اثر شیب سنگ بستر بر عملکرد لرزه ای شیروانی ها مورد مطالعه قرار گرفته است. این بررسی بر اساس تحلیل دینامیکی شیروانی های مختلف، برآورد شتاب زلزله در توده لغزنده و محاسبه تغییر مکان ماندگار این توده با استفاده از روش بلوک لغزشی نیومارک صورت پذیرفته است.
در تحقیق حاضر بر اساس روش غربالی و با استفاده از روابط لرزه خیزی کشور، راهکاری برای تعیین شتاب لرزه ای توده لغزش (یا ضریب شبه استاتیکی) ارائه شده و روابط یا نمودارهای مربوط به ارتباط تغییر مکان با خصوصیات
لرزه ای در ناحیه مزبور به دست آمده است. با استفاده از راهکار مزبور و با انتخاب عملکرد مورد انتظار از یک گروه شیروانی، ضریب شبه استاتیکی و ضریب اطمینان مناسب برای ارزیابی غربالی این گروه شیروانی¬ها در ناحیه در نظر گرفته شده پیشنهاد شده است. بررسیهای انجام یافته بیانگر آن است که با تغییر زاویه سنگ بستر با افق و در نتیجه تغییر پریود طبیعی اصلی شیروانی (Ts)، در شرایطی که پریود میانگین تاریخچه زمانی شتاب بر روی سطح لغزش بحرانی(Tmt) و Ts به یکدیگر نزدیک باشند، بزرگنمایی شتاب در توده لغزش به حداکثر مقدار خود خواهد رسید. در این حالت، تغییر مکان ماندگار شیروانی نیز بیشترین مقدار را خواهد داشت.
واژه‌های کلیدی
تغییرمکان ماندگار، عملکرد لرزه¬ای شیروانی، شتاب توده لغزش، روش غربالی، طراحی بر اساس عملکرد
Authors: F. Askari, O. Farzaneh, M. Mirabutalebi
Abstract
In this report, the effect of bedrock inclination on seismic performance of slopes is investigated. The study was conducted based on dynamic analysis of different slopes, evaluation of the earthquake acceleration in sliding mass, and calculating the permanent displacement of the slope, using Newmark sliding block.
A two dimensional model of a typical slope was considered and conducting dynamic analyses, the slope performance was studied for different geometries, strength parameters and shear wave velocities. Such a performance has been studied by assessing the record of acceleration in sliding mass (the mass above the critical sliding surface) and calculating the slope displacement using Newmark method.
The investigation indicates that variation of the bedrock inclination, which results in a change in the predominant period of the slope (Ts), in conditions that the mean period of the time history of the acceleration on critical sliding surface (Tmt) and Ts are close to each other, causes the variation of the acceleration magnitude and the Newmark displacement in the sliding mass and they may reach to their maximum level. Typical results are presented and discussed.
It is shown that neglecting the effect of bedrock inclination, would lead to non-real results in assessing the seismic slope performance.
Keywords:
Permanent Displacement, Seismic Slope Performance, the Acceleration of the Sliding Mass.