ارزیابی تغییر شکل های ماندگار لرزه ای پی های سطحی متکی بر خاک های روانگرا/ مرادی مزرعه نو محمد‌علی

وقوع پدیده روانگرایی در زلزله‌های مخرب گذشته، باعث بروز خسارت‌هایی به سازه‌ها شده است. در این میان، نشست‌های ماندگار سازه‌های مستقر بر پی‌های سطحی که بر خاک‌های روانگرا بناشده بودند، خسارت‌های چشمگیری را به همراه داشته است. تحقیقات زیادی به‌منظور ارزیابی مقادیر نشست پی‌های سطحی بر خاک‌های روانگرا، بررسی پارامترهای تأثیرگذار و ارائه راهکارهایی جهت مقابله با آن انجام‌شده است. در بعضی موارد، اثر کرنش‌های برشی ناشی از حضور پی بر مقادیر نشست آن، در نظر گرفته نشده و نشست پی بر اساس کرنش‌های حجمی محاسبه می‌شود که این روش، نتایج صحیحی را به همراه ندارد. در ضمن، یکی از تأثیرگذارترین پارامترها، مشخصات زلزله ورودی می‌باشد که کمتر مورد بررسی قرارگرفته و معمولا اثر زلزله ورودی با شتاب بیشینه آن لحاظ شده و از دیگر مشخصات موج زلزله غفلت می‌شود. در این تحقیق، به بررسی اثر مشخصات موج ورودی بر مقادیر نشست پی‌های سطحی متکی بر خاک روانگرا با استفاده از مدل‌سازی عددی پرداخته‌شده است. ابتدا مدل عددی دوبعدی با استفاده از نرم‌افزار تفاضل محدود FLAC-2D‎ ساخته و مدل رفتاری UBCSAND‎ برای ماسه اختصاص داده‌شده است. پس از صحت سنجی مدل عددی با نتایج یک آزمایش سانتریفیوژ، رفتار پی تحت بارگذاری‌های مختلف و همبستگی بین پارامترهای موج زلزله و نشست پی بررسی‌شده است. همچنین اثر بستر صلب و غیرصلب و فاصله مرزهای کناری از پی بر مقادیر نشست پی نیز مورد مطالعه قرارگرفته است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که پارامتر شتاب بیشینه زلزله، به‌تنهایی نمی‌تواند اثر زلزله ورودی را در نظر بگیرد و تأثیر پارامترهای نشان‌دهنده محتوای فرکانسی زلزله مانند پریود میانگین، قابل‌توجه است. در مقابل، پارامترهایی نظیر سرعت بیشینه زلزله ورودی و چگالی انرژی ویژه (SED‎)، نسبت به شتاب بیشینه، همبستگی بهتری با نشست پی‌های سطحی مستقر بر خاک روانگرا دارند. همچنین روابطی با ترکیب خطی و غیرخطی پارامترهای موج ورودی برای ارزیابی مقادیر نشست پی ارائه‌شده است. بعلاوه نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که فاصله مرزهای کناری از پی و نوع بستر (صلب و غیرصلب) نیز بر مقادیر نشست پی تأثیر قابل‌توجهی دارند.