یکی از علل بروز آسیب در سازه ها به هنگام زلزله، روانگرایی خاک های ماسه ای است. آسیب های زیادی در اثر روانگرایی به سازه های مستقر بر روی این خاک ها وارد می شود؛ به ویژه زمانی که این سازه ها درون خاک روانگرا شده قرار می گیرند. شمع ها یکی از این نوع سازه ها هستند. شمع ها در واقع ستون های لاغری هستند که به صورت جانبی متکی به خاک پیرامون خود هستند.
شمع هایی که از لایه های خاک عبور می کنند، در اثر روانگراییحاصل از زلزله، تکیه گاه جانبی خود را تا حد زیادی از دست می دهند. در این حالت شمع می تواند همانند ستون حمایت نشده، آمادگی برای ناپایداری محوری داشته باشد. این ناپایداری می تواند به کمانش جانبی شمع در جهت ضعیف تر و ایجاد مفصل پلاستیک بینجامد. تا به حال روش های مختلفی برای تحلیل و طراحی شمع ها در برابر بارهای لرزه ای ارائه شده است؛ ولی در این روش ها اثرات روانگرایی خاک روی رفتار شمع ها در نظر گرفته نشده است.
به وجود آمدن فشار منفذی در شرایط غیر زهکش، نشان اصلی تمام پدیده های روانگرایی است. تمایل خاک های غیر چسبنده به متراکم شدن در اثر بارگذاری استاتیکی و یا سیکلی امری شناخته شده است. هنگامی که خاک های غیر چسبنده، اشباع هستند، در اثر بارگذاری سریع در شرایط زهکشی نشده، تمایل به تراکم، موجب افزایش فشار آب حفره ای گشته و در نتیجه تنش های مؤثر کاهش می یابند. در این حالت، خاک وضعیتی شبیه مایع خواهد داشت و کرنش های بزرگ و تغییر شکل زیاد و پیوسته ایجاد می شود که این پدیده روانگرایی نامیده می شود.
تعیین پاسخ لرزه ای پی های شمعی قرار گرفته در خاک های روانگرا شده مشکل بوده و مسائل مبهم زیادی در مکانیزم ها و اندرکنش خاک- شمع- سازه وجود دارد. با این وجود در دهه های اخیر مطالعات وسیعی در این زمینه صورت گرفته و آزمایش های گسترده ای با دستگاه سنتریفیوژ و میز لرزان انجام
شده و همچنین روش های عددی متعددی در این زمینه ارائه شده است.
این مطالعات را می توان به سه دسته بررسی های محلی، آزمایش های آزمایشگاهی و مدل های عددی تقسیم بندی نمود. بررسی های محلی عمدتاً برای شناسایی الگوهای گسیختگی، نشست و تغییر مکان جانبی شمع ها انجام می گیرند. موارد زیادی در زلزله های به وجود آمده مشاهده شده است که در آنها پی های شمعی دچار تخریب کلی یا آسیب های جدی شده است.
با افزایش ضخامت لایه روانگرا، نشست گروه شمع افزایش می یابد که دلیل این امر کاهش ظرفیت باربری جداره و انتهای شمع ها است. همچنین با افزایش طول شمع ها، رفته رفته نشست گرو ه شمع کاهش می یابد. دلیل این موضوع نیز افزایش مقاومت انتهایی شمع ها است. بنابر این توصیه می شود در صورت وجود لایه روانگرا، به منظور کاهش نشست شمع ها، انتهای شمع ها به خوبی در لایه غیر روانگرای پایینی نفوذ کنند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
