| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,440 |
| تعداد مقالات | 17,724 |
| تعداد مشاهده مقاله | 57,847,486 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,477,079 |
تأثیر اختلاط عمیق شبکهای بر کاهش پتانسیل روانگرایی در خاک ماسهای اشباع: مدل سازی سه بعدی غیرخطی | ||
| نشریه مهندسی عمران و محیط زیست | ||
| مقاله 8، دوره 55، شماره 120، آذر 1404، صفحه 89-98 اصل مقاله (5.99 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2025.63522.2381 | ||
| نویسنده | ||
| علی عسگری* | ||
| گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر | ||
| چکیده | ||
| یکی از پرکاربردترین روشهای موجود برای بهسازی خاک روانگرا روش اختلاط عمیق شبکهای (DSM) است. اجرای این نوع بهسازی موجب افزایش سختی برشی و به تناسب آن باعث کاهش کرنشهای بزرگ برشی در خاک و کم شدن پتانسیل رونگرایی خواهد شد. در اکثر پژوهشهای گذشته برای برآورد میزان اثر کاهندگی پتانسیل روانگرایی RCSR، مدلسازی بر مبنای اجزای محدود خطی انجام پذیرفت که در آن اثرات اضافه فشار آب حفرهای و روانگرایی لحاظ نشده است. در این پژوهش با مدلسازی سهبعدی به کمک نرمافزار متنباز OpenSeesSP، برای بالا بردن سرعت پردازش استفاده شده است. رفتارهای خاک و شبکه DSM به صورت غیرخطی و با مدل پیشرفته دراکر- پراگر چندسطحی شبیهسازی شده است. اثراتی نظیر فاصله بین شبکه (5 و 10 متر) و مدول برشی نسبی خاک و روش اختلاط عمیق شبکهای (3/13 و 25) بر میزان ضریب کاهنده تنش برشی، و ضریب نسبی شتاب تحت بار هارمونیک بررسی و مقایسه شده است. نتایج مدلسازی غیرخطی نشان میدهد که افزایش فاصله شبکه از 5 متر به 10 متر با هر دو مدول برشی نسبی باعث افزایش تقریباً 300 درصدی میشود. همچنین افزایش مدول برشی نسبی از 3/13 به 25 باعث کاهش ناچیزی در مقادیر شد. از طرفی، لحاظ کردن رفتار غیرخطی خاک و روش اختلاط عمیق شبکهای، موجب کاهش مقادیر در فواصل شبکه پایین شده است؛ ولی در عوض مقدار افزایش زیادی یافته و در سطح زمین حدوداً به 5/2 هم رسیده است. این در حالی است که مقدار در حالت خطی، کمتر از یک است. روابط ارائه شده در پژوهشهای قبلی برای تخمین Rrd محافظه کارانه است. اما در مقادیر به دلیل عدم مدلسازی درستی از روانگرایی در مدل خطی اختلاف زیادی دیده میشود و درنهایت مقادیر RCSR پایینتری تخمین زده شد که در جهت عدم اطمینان است. همچنین، مدلهای غیرخطی در عمقهای میانی و پایینی خاک، کاهش قابلتوجهی در نسبت به حالت خطی نشان دادند. این نتایج نشان میدهد که لحاظ کردن رفتار غیرخطی خاک و اضافه فشار آب حفرهای در مدلسازی، دقت تحلیل را افزایش داده و موجب طراحی محافظهکارانهتر در پروژههای بهسازی خاک میگردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| روانگرایی؛ اختلاط عمیق شبکهای؛ بهسازی خاک؛ ضریب کاهنده؛ رفتار غیرخطی | ||
| مراجع | ||
|
Asgari A, Ahmadtabar Sorkhi SF, “Wind turbine performance under multi-hazard loads: Wave, wind, and earthquake effects on liquefiable soil”, Results in Engineering, 2025, 26, 104647. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104647 Asgari A, Oliaei M, Bagheri M, “Numerical simulation of improvement of a liquefiable soil layer using stone column and pile-pinning techniques”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2013, 51, 77-96. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2013.04.006 Asgari A, Ranjbar F, Bagheri M, “Seismic resilience of pile groups to lateral spreading in liquefiable soils: 3D parallel finite element modeling”, Structures, 2025, 74, 108578. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2025.108578. Biot MA, “Mechanics of deformation and acoustic propagation in porous media”, Journal of Applied Physics, 1962, 33 (4), 1482-1498. https://doi.org/10.1063/1.1728759. Chen W-F, Mizuno E, “Nonlinear analysis in soil mechanics”, Elsevier Amsterdam, 1990. Dehghanbanadaki A, Rashid ASA, Ahmad K, Yunus NZM, Motamedi S, “Deep soil mixing stabilisation of peat: a review of small-scale and 1g physical modelling test results”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2023, 82 (5), 175, 1-15. https://doi.org/10.1007/s10064-023-03187-3 Elgamal A, Lu J, Forcellini D, “Mitigation of liquefaction-induced lateral deformation in a sloping stratum: Three-dimensional numerical simulation”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2009, 135 (11), 1672-1682. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000137 Elgamal A, Yan L, Yang Z, Conte JP, “Three-dimensional seismic response of Humboldt Bay bridge-foundation-ground system”, Journal of Structural Engineering, 2008, 134 (7), 1165-1176. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2008)134:7(1165) Elgamal A, Yang Z, Parra E, “Computational modeling of cyclic mobility and post-liquefaction site response”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2002, 22 (4), 259-271. https://doi.org/10.1016/S0267-7261(02)00022-2. Elgamal A, Yang Z, Parra E, Ragheb A, “Modeling of cyclic mobility in saturated cohesionless soils”, International Journal of Plasticity, 2003, 19 (6), 883-905. https://doi.org/10.1016/S0749-6419(02)00010-4. Hamada M, Wakamatsu K, “Ground displacement and strain caused by soil liquefaction during the 1995 Hyogoken-Nambu earthquake”, Post-Earthquake reconstruction strategies: NCEER-INCEDE center-to-Center project, 1997, 75-86. Hasheminezhad A, Bahadori H, “On the deep soil mixing method in the mitigation of liquefaction-induced bearing capacity degradation of shallow foundations”, Geomechanics and Geoengineering, 2022, 17 (1), 334-346. https://doi.org/10.1080/17486025.2020.1755460 Ibsen LB, Asgari A, Bagheri M, Barari A, “Response of monopiles in sand subjected to one-way and transient cyclic lateral loading”, Advances in Soil Dynamics and Foundation Engineering, 2014, 312-322. https://doi.org/10.1061/9780784413425.032. Kitazume M, Takahashi H, “Centrifuge model tests on effect of deep mixing wall spacing on liquefaction mitigation”, Proceedings of the 7th International Conference on Urban Earthquake Engineering & 5th International Conference on Earthquake Engineering, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan, 2010. Law HK, Lam IP, “Application of periodic boundary for large pile group”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2001, 127 (10), 889-892. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:10(889) Lu J, Elgamal A, Yang Z, “OpenSeesPL: 3D lateral pile-ground interaction user manual (Beta 1.0)”, Department of Structural Engineering, University of California, San Diego, 2011. McKenna F, Mazzoni S, Fenves G, “Open system for earthquake engineering simulation (OpenSees) software version 2.2. 0”, University of California, Berkeley, CA. Available from http://opensees. berkeley. edu, 2011. Moradi P, Khalili HD, Arvin MR, “Deep Soil mixing columns as settlement-reducing elements in sandy Soils: A Numerical Study”, International Journal of Geomechanics, 2023, 23 (4), 04023015. https://doi.org/10.1061/IJGNAI.GMENG-7983 Nguyen T, Rayamajhi D, Boulanger R, Ashford S, Lu J, Elgamal A, Shao L, “Effect of DSM grids on shear stress distribution in liquefiable soil”, GeoCongress 2012: State of the Art and Practice in Geotechnical Engineering: 2012, 1948-1957. Nguyen TV, Rayamajhi D, Boulanger RW, Ashford SA, Lu J, Elgamal A, Shao L, “Design of DSM grids for diquefaction remediation”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2013, 139 (11), 1923-1933. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000921. Parra-Colmenares EJ, “Numerical modeling of liquefaction and lateral ground deformation including cyclic mobility and dilation response in soil systems”, Rensselaer Polytechnic Institute, 1996. Rayamajhi D, “Shear reinforcement effects of discrete columns in liquefiable soils”, 2014. Rayamajhi D, Nguyen T, Ashford S, Boulanger R, Lu J, Elgamal A, Shao L, “Effect of discrete columns on shear stress distribution in liquefiable soil”, GeoCongress 2012: State of the Art and Practice in Geotechnical Engineering: 2012, 1908-1917. Rayamajhi D, Nguyen TV, Ashford SA, Boulanger RW, Lu J, Elgamal A, Shao L, “Numerical study of shear stress distribution for discrete columns in liquefiable soils”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2014, 140 (3), 04013034. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000970. Satizabal JI Baez, “A design model for the reduction of soil liquefaction by vibro-stone columns”, University of Southern California, 1995. Seed HB, Idriss IM, “Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential”, Journal of the Soil Mechanics and Foundations division, 1971, 97 (9), 1249-1273. https://doi.org/10.1061/JSFEAQ.0001662 Shaghaghi MM, Kani IM, Yousefi H, “The seismic behavior of block type deep soil mixing”, Latin American Journal of Solids and Structures, 2021, 18 (6), 1-17. https://doi.org/10.1590/1679-78256439 Yin K, Xiao T, Luo H, Zou H, Zhang L, “Probabilistic modeling of offshore deep cement mixing improved ground”, Computers and Geotechnics, 2023, 156, 105266. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2023.105266 Zhang D, Wang A, Ding X, “Seismic response of pile groups improved with deep cement mixing columns in liquefiable sand: shaking table tests”, Canadian Geotechnical Journal, 2022, 59 (6), 994-1006. https://doi.org/10.1139/cgj-2020-0505 Zhang X, Zhu H, Jiao Z, Cen Z, “Lattice-shaped ground improvement by mixing soil and alkali-activated slag for liquefaction mitigation”, Case Studies in Construction Materials, 2022, 17, e01445. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01445 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 382 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 65 |
||