| عنوان فارسی مقاله: | تاثیر زلزله بر جابجایی دیوارهای نگهبان وزنی و دامنه های تقویت شده با مهار |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Earthquake-induced displacements of gravity retaining walls and anchor-reinforced slopes |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2009 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 10 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 25 صفحه |
| مجله | ژورنال مهندسی زلزله و دینامیک خاک |
| دانشگاه | گروه زمین شناسی و ژئوفیزیک، دانشگاه یوتا،سالت لیک سیتی |
| نشریه | Elsevier |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ فرمولبندی بلوک متحرک برای خاکریزی سرازیری های مقاوم شده با دیوار
۲ ۱ فرضیه ها
۲ ۲ معادله حرکت
۲ ۳ ضریب بازده
۳ فرمولبندی بلوک متحرک برای خاکریزی سرازیری تقویت شده با مهار
۳ ۱ فرضیات
۳ ۲ معادله حرکت
۳ ۳ ضریب بازده
۴ جابجایی های زمین لرزه ای
۵ نتیجه گیری
بخشی از ترجمه:
مقدمه
دیوارهای نگهدارنده ثقل در بسیاری موارد بعنوان سیستم های نگهدارنده زمین استفاده می شوند که خکریزی های مجاور با جاده ها و مناطق مسکونی ساخته شده روی زمین احیا شده را تقویت می کند.زمین لرزه ۲۳ اکتبر ۲۰۰۴ chue tsu واقع در ژرپن یکی از بزرگترین حوادث رمین لرزه ای اخیر در ژاپن بوده است که موجب لغزش فراوانی در سراسر حوزه nijgata گردید.سازه های مسکونی ساخته شده روی زمین های احیا شده در شهر nagoaka متحمل خسارتهای قابل توجهی در خانه ها و جاده ها بدلیل گسیختگی بوجود امده در خاکریزی های سرازیری در اثر زلزله در گردید.{۱و۲}.نمودار ۱ نقشه خسارت های منطقه مسکونی takamachi-danchi شهر nagoaka را می باشد که مناطق متاثر از گسیختگی های حاصل از زلزله را در خاکریزی سرازیری ها نشان می دهد.شدت ترک خوردگی ها در پشت دیوار نگهدارنده ثقل که مصالح خاکریزی را تقویت می کند و مناطق تغییر شکل یافته و دیوارهای نگهدارنده ثقل بطور کامل نابود شده (نمودار ۱) در طی براورد شناسایی حوزه زمین لرزه چند روز بعد از زمین لرزه chue tsu توسط گروهی به رهبری پرفسور toshitaka kamai از موسسه تحقیقاتی پیشگیری از بلایای طبیعی دانشگاه کیوتو صورت گرفت.تحقیق و بررسی نشان داد که گسیختگی خاکریزی سرازیری ها در اثر جابجایی های زمین لرزه ای فراوان دیوارهای نگدارنده ثقل که مصالح خاکریزی تقویت می کند بوجود امده است..خسارت ناشی از ویرانی خانه ها و جاده ها در ارتباط با گسیختگی زمین حاصل از زمین لرزه takamachi- danchi فقط نواحی توسعه داده شده روی خاکریزی سرازیری ها را پوشش داد در حالیکه سازه های قرار گرفته روی سرازیری های طبیعی در طول زمین لرزه chuetsu هیچ خسارت قابل مشاهده ای تجربه نکردند.در طی بررسی های حوادث بعدی و بحث های مرتبط با کاهش بالقوه اقدامات مرتبط با خسارت ناشی از لغزش زمین در مناطق شهری در معرض زمین لرزه ، پتانسیل کارایی مهار زمین برای تقویت خاکریزی مصنوعی سرازیزی ها بعنوان یک جایگزین برای دیواره ای نگهدارنده ثقل موجود ظهور کرده است.باوجود تکنولوژی های اجرایی مدرن سیستم های تقویت از قبیل مهار های دوغاب سیمان دائمی ممکن است مزیت بیشتری از نظر اقتصادی و فنی در مقایسه با دیوارهای نکهدارنده ثقل فراهم سازد.این مقاله جنبه فنی این مسئله را از طریق فراهم ساختن یک مطالعه تطبیقی روی رفتار زمین لزره ای دو تکنیک پایدارسازی (دیوارهای نگهدارنده ثقل و تقویت با مهار)بکار برده شده برای خاکریزی هگن سرازی های در معرض زمین لرزه های افقی فراهم می سازد.هر دو اقدام پایدارسازی فرض می شود که در یک شدت شتاب افقی یکسان طراحی شدهاند که برای مقایسه جابجایی های حاصل از زمین لرزه کفایت می کند.
تحلیل جابجایی های پویای ارائه شده در این تحقیق بر پایه مدل بلوک متحرک می باشد(sliding block model) که در اصل توسط newmark{3} برای بررسی رفتار زمین لرزه ای سازه های زمینی توسعه داده شده است می باشد.روش بلوک متحرک بطور گسترده در تحلیل های کارایی زمین لرزه ای سرازیری ها در امتدا سطوح کسیختگی سطحی و دورانی در خاک های خشک یا اشباع شده با یا بدون از هم پاشیدگی تاب ارتجاعی در امتداد سطح متحرک استفاده می شود{۴-۱۴}.richards &elms[15] و Whitman & liao [16] روش نیومارک را در ارزیابی جابجایی های حاصل از زلزله در دیوارهای نگهدارنده ثقل استفاده کردند و kim et al [17] یک روش جابجایی زمین لرزها ای دیوارهای ساحلی بر اساس مفهوم بلوک متحرک معرفی کردکاربردهای مدل نیومارک برای توسعه طراحی ها بر پایه کارایی برای سرازیری های تقویت شده در معرض زمین لرزه نیز گزارش شده است.{۱۸}.مدل نیومارک اساسا یک مکانیسم انتقالی یا چرخشی تک بلوکی است که در طول یک سطح متحرک شکل پذیر-انعطاف ناپذیر ،زمانی که شتاب شتاب ترک خوردگی زمین از یک میزان معیار تجاوز می کند ، فعال می شود. بنابراین این روش بلوک انعطاف ناپذیر دارای فقدان توانایی مدلسازی ایجاب زمین لرزه سرازیری های خاک یا عکس العمل پویایی خاکریزی پشت یک دیوار نگهدارنده و متعاقبا تاثیرات مرتبط با جابجایی های بوجود امده بوسیله زلزله و فشار محوری دیوار پویا می باشد.{۲،۱۹-۲۳}.
بخشی از مقاله انگلیسی:
Introduction
Gravity walls are widely used as earth retaining systemssupporting fill slopes adjacent to roads and residential areas builton reclaimed land. The October 23, 2004 Chuetsu earthquake, oneof the largest recent seismic events in Japan, triggered numerouslandslides across Niigata Prefecture; several residential developmentsconstructed on reclaimed land in Nagaoka city incurredsubstantial damage to houses and roads due to earthquakeinducedfailure of artificial fill slopes [1,2]. Fig. 1 is a map of thedamage in Takamachi-danchi residential area of Nagaoka cityshowing the zones affected by earthquake-induced fill slopefailures. The tension cracks behind the gravity retaining wallssupporting the fill material, and the zones of deformed andcompletely destroyed retaining walls (Fig. 1) were mapped duringa post-earthquake field reconnaissance survey a few days after theChuetsu earthquake, undertaken by an investigation team led byProf. Toshitaka Kamai of the Disaster Prevention ResearchInstitute, Kyoto University. The survey revealed that fill slopefailures were caused by the excessive seismic displacements ofthe gravity retaining walls supporting the fill material (Fig. 2). Thestructural damage to houses and roads associated with earthquake induced ground failure in Takamachi-danchi covered onlythose areas developed on fill slopes, whereas the structureslocated on natural slopes did not experience any visible damageduring the Chuetsu earthquake.During post-disaster investigations and discussions on potentialmitigation measures related to the landslide damage in urbanareas prone to earthquakes, the potential effectiveness of groundanchors to reinforce artificial fill slopes has been raised as analternative to the existing gravity retaining walls. With theavailability of modern execution technologies, reinforcementsystems involving permanent grouted anchors may provide bettertechnical and economical advantages compared to gravity retainingwalls. This paper addresses the technical aspect of thisproblem by providing a comparative study on the seismicbehavior of the two stabilization techniques (i.e., gravity retainingwalls versus anchor reinforcements) applied to a dry homogeneousfill slope subjected to horizontal earthquake shaking. Bothstabilizing measures are assumed to be designed at the samehorizontal yield acceleration, which serves as basis of comparisonfor the calculated earthquake-induced displacements.The dynamic displacement analysis presented in this study isbased on the sliding block model originally developed by Newmark[3] to investigate the seismic behavior of earth structures.The sliding block approach has been extensively used in analysesof the seismic performance of slopes along rotational or planarfailure surfaces in dry or saturated soils with or without degradation of yield strength along the sliding surface [4–14].Richards and Elms [15] and Whitman and Liao [16] employed theNewmark procedure in evaluations of earthquake-induced displacementsof gravity retaining walls, and Kim et al. [17]introduced a displacement approach for the seismic design ofquay walls based on the sliding block concept. Applications of theNewmark model to the development of performance-baseddesign charts for geosynthetic-reinforced slopes subjected toearthquake shaking have also been reported [18].The Newmark model is basically a one-block translational orrotational mechanism along a rigid-plastic sliding surface,activated when the ground shaking acceleration exceeds a criticallevel. Therefore, this rigid block approach lacks the ability ofmodeling the seismic compliance of a soil slope or the dynamicresponse of backfill behind a retaining wall and, consequently, theassociated effects on earthquake-induced displacements anddynamic wall thrust [2,19–23]. However, despite this deficiency,the Newmark sliding block concept is still widely used in engineering practice even though finite-element commercialsoftware is currently available for the analysis of the seismicbehavior of earth retaining systems. One of the major shortcomingsof a finite-element analysis when applied to rigorouspredictions of permanent deformations is the requirement forsophisticated nonlinear elasto-plastic models that should be ableto account for the nonlinear inelastic behavior of the soil and ofthe interfaces between the soil and the wall elements. Theparameters characterizing these constitutive models are derivedfrom specialized laboratory tests that are not readily available tothe practitioners. Furthermore, numerical instabilities may easilyoccur in finite-element computations due to significant distortionsof the finite-element mesh in order to achieve relativelymoderate to large permanent deformations. Dynamic finiteelementmeshes that would regenerate with progressive deformationto avoid excessive distortions are still in a development stageand have not yet been implemented in commercial software. Forsuch reasons, the sliding block model still represents an attractive option when performing quantitative preliminary assessments ofearthquake-induced permanent displacements, since it requiresonly fundamental design information (e.g., geometry of theproblem), a minimum number of material properties (i.e., unitweight and shear strength parameters), and involves a robustcomputational process.
| عنوان فارسی مقاله: | تاثیر زلزله بر جابجایی دیوارهای نگهبان وزنی و دامنه های تقویت شده با مهار |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Earthquake-induced displacements of gravity retaining walls and anchor-reinforced slopes |
خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد