روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

چکیده

1- مقدمه

2- مواد و روش ها

1-2- جایگاه مطالعه

2-2 ارزیابی روانگرایی و شکاف زمین

3. نتایج

1-3 روانگرایی خاک

2-3 شکاف های زمینی

4- بحث

1-4 روانگرایی خاک در خاک منجمد

2-4 رابطه میان شکاف های زمینی و روانگرایی خاک

3-4 تعیین ضخامت لایه ی خاک منجمد

توزیع خطی

5- نتیجه گیری

چکیده

روانگرایی خاک نوعی از تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی است که توسط زمین لرزه تحریک می شود. وقوع این پدیده با بروز صدمات و خسارات عمده به مایملک همراه است. وضعیت دینامیکی تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی به درستی درک نشده است. به عنوان اقدامی در جهت درک مطلوب این موضوع ما به مطالعه تغییر شکل های مخروطی نظیر روان گرایی و شکاف های زمینی می پردازیم، که وقوع آنها به عنوان یکی از نتایج فعالیت قوی لرزه ای در جریان زلزله ی 2016 Mw6.6 Akto به حساب می آید که در بخش های درونی فلات پامیر در شمال غربی چین به وقوع پیوسته است. در این مقاله به صورت اصولی روانگرایی خاک منجمد و شکاف های زمینی ناشی شده از زلزله را برسی می کنیم. اکثر جایگاه های روان گرایی در نزدیکی رودخانه Karaat، در شیب پلکانیT1، در روستای Bulake واقع شده اند که در مجاورت پوشش های آبرفتی کوهستانKungai می باشد. ما متوجه شدیم که روان گرایی به واسطه وجود چشمه های آب اصلی و شکاف های زمینی مخروطی در جریان زلزله ایجاد می شود. بطور تقریبی 80 درصد از موقعیت های روان گرایی در طول چشمه های اصلی در مرکز زلزله شکل می گیرند. ارتفاع حداکثری آتشفشان شن و ماسه به 15 سانتی متر می رسد. 20 درصد باقی مانده موقعیت های روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج برسی های ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد باعث جلوگیری از به سطح رسیدن مواد مایع موجود در لایه ی خاک غیر منجد پایین تر می شوند و در نتیجه مواد شکل گرفته از روانگرایی در گسل های اولیه و شکاف های زمینی مخروطی، کانال می زنند و از این طریق خود را به سطح می رسانند. روانگرایی همبسته با زمین لرزه ی Akto نشان دهنده اهمیت تشریح علل احتمال وقوع یک سری از سوانح زمین شناسی مخروطی نظیر روانگرایی خاک و شکاف های زمینی در نواحی با ویژگی های دمایی، زمین شناسی و ارتفاع از سطح دریای مشابه می باشد.

5- نتیجه گیری

در این مقاله ما یک ارزیابی میدانی سیستماتیک پس از وقوع زمین لرزه Mw6.6 Akto را در موقعیت های شکاف زمینی مخروطی و روانگرایی ارائه دادیم. ما نواحی را تعیین کردیم که به صورت غیر معمولی روانگرایی شدیدی را بر روی شیب پلکانی T1 رودخانه ی Karaatدر روستای Bulake تجربه کردند که در مجاورت پوشش های رسوبی نزدیک کوهستان Kungai قرار داشتند. ما متوجه شدیم که روانگرایی هم در طول گسل اصلی و هم در طول شکاف های زمینی مخروطی در طول این زمین لرزه اتفاق افتادند. بطور تقریبی 80 درصد موقعیتهای روانگرایی در طول گسل اصلی در مرکز زمین لرزه قرار دارند در جائیکه ارتفاع ماکزیمم آتشفشان شن و ماسه معادل 15 سانتی متر است. مواد مایع مرکب است از رس سبز- خاکستری و شن. 20 درصد باقی مانده موقعیتهای روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج بدست آمده ی ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد، از رسیدن مواد مایع از لایه خاک غیر منجمد پایینی به سطح جلوگیری به عمل می آورند بنابراین گسل اصلی شکاف زمینی مخروطی به عنوان کانالا هایی برای رسیدن مواد مایع به سطح مورد استفاده قرار می گیرند. این مساله آغاز روانگرایی در حوزه های بالایی را امکان پذیر می کند که با این تمایل همراه هستند که مواد شن و ماسه ای خود را از دست بدهند.

Abstract

Soil liquefaction is a type of coseismic hydrological change triggered by earthquakes, and its occurrence results in major property damage and casualties. The dynamics of coseismic hydrological changes are not fully understood. In order to address this, we studied coseismic deformations such as liquefaction and ground fissures that occurred as a result of strong seismic activity during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake, which took place in the interior of the Pamir Plateau in northwestern China. This paper presents a systematic survey of the frozen soil liquefaction and ground fissures caused by this earthquake. The majority of liquefaction sites near the Karaat River are located on the T1 terrace, in Bulake village, and are adjacent to the alluvial fan of the Kungai Mountain. We find that the liquefaction was caused by the original spring and coseismic ground fissure during the earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are formed along the original spring in the epicenter. The maximum height of sand boils is 15 cm. The remaining 20% of the liquefaction sites are formed along the coseismic ground fissure. Our results suggest that the frozen soil layer impedes liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface, and the material formed from liquefaction is consequentially channeled through the primary fault and coseismic ground fissures. Liquefaction associated with the Akto earthquake demonstrates the importance of accounting for the possibility of a series of coseismic geological disasters, such as soil liquefaction and ground fissures, in areas with similar geology, altitude, and temperature.

5- Conclusions

In this paper, we present a systematic post-earthquake field investigation of the Mw6.6 Akto earthquake liquefaction and coseismic ground fissure sites. We have identified areas of unusually intense liquefaction located on terrace T1 of the Karaat River and at Bulake village, adjacent to the alluvial fan near the Kungai Mountain. We found that liquefaction occurred both along the original fault and along coseismic ground fissures during this earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are along the original fault at the epicenter of the earthquake, where the maximum height of the sand boils are 15 cm. The liquefied material consists of gray-green clay and sand. The remaining 20% of the liquefaction sites were formed along the coseismic ground fissures. Our results suggest that the frozen soil layer impedes the liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface; therefore, the original fault and coseismic ground fissures are used as channels for the liquefied material. This enables the onset of liquefaction in upper aquifers, which tend to be dominated by loose sandy gravel material.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

یک مدل سه بعدی برای رهاسازی روانگرایی ناشی از زلزله و واکنش پسا-روانگرایی

A 3D model for earthquake-induced liquefaction triggering and postliquefaction response

چکیده

1- معرفی

2- فرمول بندی مدل رفتاری

2-1- سطح تسلیم

2-2- منحنی های کاهش مدول (G/Gmax)

2-3- قانون سخت شدن

2-4- قانون جریان

3- پیمایش مدل با پارامترهای مهندسی

4- پاسخ های مدل

4-1- مثال پاسخ مدل در بارگذاری چرخه ای زهکشی نشده

4-2- نرخ تولید فشار اب حفره ای اضافی در بارگذاری زهکشی نشده

4-3- اثار تعداد سیکل های بارگذاری بر رهاسازی روانگرایی

4-4- اثار تنش سربار موثر بر روی رهاسازی روانگرایی (Ks)

4-5- اثار تنش برشی استاتیکی بر رهاسازی روانگرایی (Kα)

5- نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

یک مدل رفتاری خاک که در برای مدلسازی روانگرایی و قابلیت تحرک چرخه ای(cyclic mobility)، به منظور رعایت دستورالعمل های مقرر بر وابستگی رهاسازی روانگرایی به تعداد چرخه های بارگذاری، تنش سربار موثر (Ks)، تنش برشی استاتیک (Kα) توسعه یافت. این مدل با قوانین جدید روانی به منظور رسیدن به انقباض و انبساط بهتر در ماسه ها بهبود داده شده و بصورت PDMY03 در پلتفرم های محاسباتی متفاوت مانند چارچوب های اجزاء محدود OpenSees و اختلاف محدود FLAC و FLAC3D پیاده سازی شده است. این مقاله چارچوب اصلاح شده ی جدید را برای تجزیه و تحلیل ارائه میدهد و یک دستورالعمل را برای پیمایش پارامترهای ورودی مربوط به مدل به روز شده، به منظور بدست اوردن رهاسازی روانگرایی و قابلیت تحرک چرخه ای پسا-روانگرایی و تجمع کرنش برشی پلاستیک شرح میدهد. تنظیم های متفاوت برای پارامترهای ورودی مدل، به ازای ماسه های با دانسیته ی نسبی متفاوت فراهم میشود. پاسخ های مدل تحت شرایط بارگذاری متفاوت برای یک عضو منفرد ازموده میشوند.

1- معرفی

بودن روانگرایی خاک به عنوان یک عامل اصلی برای اسیب به سازه ها، در زلزله های گذشته نشان داده شده است. چندین مدل رفتاری برای رسیدن به جنبه های گوناگون از روانگرایی جریان و قابلیت تحرک چرخه ای توسعه یافته اند مانند  Manzari and Dafalias [21] و Cubrinovski and Ishihara [8] و Li and Dafalias [20] و Byrne and McIntyre [6] و Papadimitriou et al. [25] برای نام بردن تعدادی از انها. مدلسازی روانگرایی خاک با استفاده از مدل های عددی چندین چالش را ارائه میدهد شامل : (a) به دست اوردن منطقی رهاسازی روانگرایی یا میزان فشار اب حفره ای (PWP) که برای ماسه های با دانسیته ی نسبی متفاوت تحت سطوح مختلف از تنش برشی، تنش سربار موثر و تنش برشی استاتیکی تولید میشود و (b) تجمع سیکل به سیکل پسا-روانگرایی برای برش و کرنش های حجمی.

5- نتیجه گیری ها

مدل رفتاری چند سطح تسلیمی وابسته به فشار در اصل برای بدست اوردن قابلیت تحرک چرخه ای و کرنش برشی انباشته شده پسا-روانگرایی توسعه یافت. این مقاله به روز رسانی های جدید مدل رفتاری برای به دست اوردن اثار پارامترهای مختلف بر رهاسازی روانگرایی را شامل اثار تعداد چرخه های بارگذاری، تنش سربار موثر (اثار Ks)، و تنش برشی داخلی اولیه (اثار Kα) ارائه میدهد. این مدل با قوانین جدید جریان برای شبیه سازی بهتر انقباض و انبساط ناشی از کرنش های برشی در خاک، در نتیجه مدلسازی دقیقتر روانگرایی در خاک های ماسه ای بهبود یافته است. این مدل در پلتفرم های عددیِ دو بعدی و سه بعدی در چارچوب های اجزای محدود OpenSees، و اختلاف محدود FLAC و FLAC3D پیاده سازی شده است.

Abstract

A constitutive soil model that was originally developed to model liquefaction and cyclic mobility has been updated to comply with the established guidelines on the dependence of liquefaction triggering to the number of loading cycles, effective overburden stress (Kσ), and static shear stress (Kα). The model has been improved with new flow rules to better capture contraction and dilation in sands and has been implemented as PDMY03 in different computational platforms such as OpenSees finite-element, and FLAC and FLAC3D finite-difference frameworks. This paper presents the new modified framework of analysis and describes a guideline to calibrate the input parameters of the updated model to capture liquefaction triggering and post-liquefaction cyclic mobility and the accumulation of plastic shear strain. Different sets of model input parameters are provided for sands with different relative densities. Model responses are examined under different loading conditions for a single element.

1. Introduction

Soil liquefaction has been shown to be a major cause of damage to structures in past earthquakes. Several constitutive models have been developed to capture various aspects of flow liquefaction and cyclic mobility such as Manzari and Dafalias [21], Cubrinovski and Ishihara [8], Li and Dafalias [20], Byrne and McIntyre [6], and Papadimitriou et al. [25] to name a few. Simulating soil liquefaction using numerical models offers several challenges including: (a) reasonably capturing triggering of liquefaction or the rate of pore-water-pressure (PWP) generation for sands with different relative densities under various levels of shear stress, effective overburden stress and static shear stress, and (b) post-liquefaction cycle-by-cycle accumulation of shear and volumetric strains.

5. Conclusions

The pressure-dependent multi-yield surface constitutive model was originally developed to capture cyclic mobility and post-liquefaction accumulation of shear strains. This paper presents new updates to the constitutive model to capture the effects of various parameters on triggering of liquefaction including the effects of the number of loading cycles, the effective overburden stress (Kσ effects), and the initial static shear stress (Kα effects). The model has been improved with new flow rules to better simulate contraction and dilation induced by shear strains in soils, thereby more accurate modeling of liquefaction in sandy soils. The model has been implemented in 2D and 3D numerical platforms in OpenSees finite-element, and FLAC and FLAC3D finite-difference frameworks.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مدل سه بعدی برای رهاسازی روانگرایی ناشی از زلزله و واکنش پسا-روانگرایی

A 3D model for earthquake-induced liquefaction triggering and postliquefaction response

برآورد روانگرایی در محل ساختمان هایی با پی سطحی در منطقه مرکزی تجاری کریستوچر

Liquefaction assessments at shallow foundation building sites in the Central Business District of Christchurch, New Zealand

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

برآورد روانگرایی در محل ساختمان هایی با پی سطحی در منطقه مرکزی تجاری کریستوچر

Liquefaction assessments at shallow foundation building sites in the Central Business District of Christchurch, New Zealand

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

مقاومت روانگرایی خاک های کریستچرچ CBD

Liquefaction Resistance of Christchurch CBD soils

چکیده

مقدمه

زمین شناسی خاک های ناحیه تجاری مرکزی کریستچرچ

شناسایی بعد از لرزش و تحقیقات زمینی

نمونه گیری فشار ژل و کیفیت نمونه

عکس العمل چرخه ای نمونه های GP

عکس العمل تفسیر شده ماسه های سیلتی کریستچرچ

مقایسه با منحنی تحریک روانگرایی تجربی

خلاصه و نتیجه گیریها

چکیده

خاک های آسیب پذیر در برابر روانگرایی که در زیر خاک کریستچرچ CBD قرار دارند، در یک برنامه مطالعاتی آزمون آزمایشگاهی و میدانی جامع (CPT، گمانه، سرعت موج برشی) مورد ارزیابی قرار گرفتند. محل های نمونه-گیری بعد از زلزله آسیب گسترده ای نشان می دهند که نیاز است تا ساختمانهای تجاری چند طبقه در این محل ها تخریب شوند. مقاومت روانگرایی به وسیله اندازه گیری مستقیم با استفاده از آزمون سه محوری چرخه ای روی نمونه های دست نخورده به دست آمده از عمق 2 تا 14 متری نهشته های CBD با استفاده از نمونه گیری فشار ژل (GP) مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های آزمایش شده یک طیف وسیعی از خاکها از ماسه های تمیز (SP) تا ماسه های سیلتی (SM)، سیلت های ماسه ای (ML) با محتوی مواد دانه ریز (معمولا غیرپلاستیک) در طیف 1 تا 98 درصد را پوشش می دهند. آزمون استحکام چرخه ای اجازه مقایسه همبستگی های تجربی براساس داده های موردی تاریخچه  را می دهد که اکنون شامل تاریخچه های موردی از رویدادهای اخیر در کریستچرچ، نیوزیلند، است. در حالیکه به طور کلی سازگاری خوبی برای ماسه های تمیز به دست آمده است، مقایسه ماسه ها با مقادیر بالای مواد دانه ریز غیرپلاستیک نشان می دهد که تحقیق بیشتری برای آشکارسازی استحکام چرخه ای این نهشته ها با توجه به ازدیاد آنها در کریستچرچ موردنیاز است.

مقدمه

بعد از توالی زلزله کانتربوری (CES)  2010-2011، یک تحقیق و بررسی مطالعاتی برای شناسایی بهتر نهشته-های در معرض بیشترین ریسک روانگرایی خاک انجام شد. دو محل (سایت) در ناحیه تجاری مرکزی (CBD) کریستچرچ  که روانگرایی گسترده با تاثیر معکوس روی عملکرد فونداسیون ساختمان را نشان داده بودند، جهت تحقیقات و بررسی های دقیق مورد هدف قرار گرفتند: آزمونهای CPT؛ حفاری گمانه؛ سرعت موج برشی (Vs) و نمونه گیری فشار ژل (GP) (بری و همکاران، 2014؛ تیلور و همکاران، 2012) . GP یک روش جدید برای به دستیابی به نمونه های دست نخورده خاکهای ماسه ای از زیر سطح ایستابی  است و بعد از کار نویدبخش توسط مشاوران کیسو جیبان (ژاپن)  و هوآنگ و همکاران، 2008 (تایوان)  به طور آزمایشی استفاده شد. 

خلاصه و نتیجه گیریها

یک تحقیق درباره مقاومت چرخه ای ماسه ها از ناحیه تجاری مرکزی کریستچرچ با استفاده از روشهای نوین از جمله نیمرخ زنی میدانی (CPT، گمانه، Vs ) و نمونه گیری دست نخورده کیفیت بالا (نمونه گیر پیستون GP) انجام شد. نمونه های GP از نواحی در CBD هستند که به طور قابل توجه توسط روانگرایی در طول زلزله های کانتربوری 2010 تا 2011 تحت تاثیر قرار گرفتند. آزمون سه محوری چرخه ای و آزمون شاخص مکمل انجام شد و نتایج برای شرایط میدانی تفسیر شدند. داده ها قابل مقایسه با منحنی تحریک روانگرایی ساده شده بودند، همانطور که به طور گسترده در فعالیتهای مهندسی استفاده شده است.

Abstract

The liquefaction-susceptible soils that underlie the Christchurch CBD have been evaluated within a comprehensive field (CPT, borehole, shear-wave velocity) and laboratory-testing programme. Sampling sites exhibited extensive ground damage following the earthquakes, requiring demolition of multi-storey commercial buildings. Liquefaction resistance was evaluated by direct measurement using cyclic triaxial testing on undisturbed specimens obtained from 2 to 14 m depth of CBD deposits, using novel Gel Push (GP) sampling. Tested samples cover a broad range of soils from clean sands (SP) to silty sands (SM), sandy silts (ML), with fines contents (typically non-plastic) ranging from 1 – 98 %. Cyclic strength testing allows comparison to the empirical correlations based on case-history data, which now include case histories from the recent events in Christchurch, New Zealand. While generally good agreement is obtained for clean sands, comparison of sands with high non-plastic fines indicate more research is warranted to clarify the cyclic strength of these deposits, given their prevalence in Christchurch.

Introduction

Following the 2010-2011 Canterbury Earthquake Sequence (CES) a research investigation was conducted to better characterise the deposits most at risk of soil liquefaction. Two sites in the Christchurch Central Business District (CBD) that exhibited extensive liquefaction adversely impacting building foundation performance were targeted for detailed investigations: CPT testing; borehole drilling; shear wave velocity (Vs) testing; and Gel Push (GP) sampling (Bray et al. 2014, Taylor et al. 2012). GP is a new method for obtaining undisturbed specimens of sandy soils from below the water table, and trialled in Christchurch following promising work by Kiso Jiban Consultants (Japan), and Huang et al. 2008 (Taiwan).

Summary and Conclusions

An investigation of the cyclic resistance of sands from Christchurch CBD has been conducted using state-of-the-art methods, including field profiling (CPT, borehole, Vs), and high quality undisturbed clean sand curve (PL 15%) FC = 35% FC = 15% PL 15% PL 50% PL 85% PI: 8 PI:<5 FBM MT: FC 30% PSM MT: FC 25% K1 GP: FC 30 – 50% MA1 GP: FC 30 – 50% K1 MT: FC 40% IB08 FC 35% curve (PL 15 %) Legend: CRR15 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 qc1N 0 100 200 Christchurch sands FC 30 – 50 % cyclic strength data PI: 8 PI:<5 IB08 FC 35% curve (PL 15 %) 0.05 0.10 0.15 0.20 50 100 sampling (GP piston sampler). The GP samples are from areas in the CBD significantly affected by liquefaction during the Canterbury Earthquakes 2010-2011. Cyclic triaxial testing and complimentary index testing was conducted and results interpreted for the field condition. The data allows for comparison to the simplified liquefaction-triggering curve, as used extensively in engineering practice.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مقاومت روانگرایی خاک های کریستچرچ CBD

Liquefaction Resistance of Christchurch CBD soils

مقاومت چرخه ای دو ماسه سیلتی اشباع نشده در برابر روانگرایی خاک

Cyclic resistance of two unsaturated silty sands against soil liquefaction

چکیده

1. مقدمه

2. اشباع خاک ها

3.جزئیات آزمایش

3.1 روش و دستگاه آزمایش برای خاک‌های غیراشباع

3.2 نمونه‌های خاکی و مجموعه آزمایش‌ها

4.نتایج آزمایش

4.1 نتایج نمونه آزمایش

4.2 ارزیابی رخداد روانگرایی خاک و مقاومت دوره ای

4.3 کاهش تنش خالص و مکش

4.4 کرنش حجمی

4.5 مقاومت دوره ای

5. نتایج

چکیده

تغییرات مقاومت دوره ای (سیکلیک) دو ماسه سیلتی تحت شرایط اشباع نشده ، نیمه (جزئی) اشباع و اشباع کامل بر اساس یک مجموعه از آزماشات دوره ای زهکشی نشده با استفاده از دستگاه های آزمایش سه محوری مخصوص آزمایش خاک های اشباع نشده و هم چنین دستگاه آزمایش سه محوری برای آزمایش خاک های نیمه اشباع و اشباع کامل ، مورد آزمایش قرار گرفته است. بر اساس مشاهدات کرنش حجمی، فشار آب حفره ای ومنافذ هوا در نمونه خاک های اشباع نشده ،احتمال وقوع روانگرایی خاک تحت درجات مختلف اشباع خاک مورد آزمایش و بررسی قرارگرفته است. سپس تغییرات مقاومت دوره ای تحت درجات مختلف اشباع آزمایش شده است. این دو ماسه سیلتی اشباع نشده با ترکیبات دانه بندی مختلف، سبب پاسخ های مختلف کرنش حجمی و ایجاد فشار آب حفره ای در هنگام بارگذاری دوره ای غیر زهکشی شده اند که (درنهایت) منجر به ایجاد روابط مختلف بین مقاومت دوره ای و درجه اشباع  در شرایط غیراشباع ،بخشی اشباع یا کاملا اشباع شده است.

1. مقدمه

در حالت کلی ارزیابی احتمال رخداد روانگرایی خاک در هنگام زلزله ، هر یک از لایه های خاک واقع در بالای تراز آب زیر زمینی به صورت غیر روانگرا فرض می شوند. بالای تراز آب زیر زمینی خاک های غیر اشباع قرار گرفته اند که در ان اندازه گیری های میدانی با استفاده از مکش سنج ها نشان داده است که فشارآب حفره ای منفی در بسیاری از موارد کاربری مهندسی ژئوتکنیک مشاهده شده است . (Fredlund and Rahardjo) 

5. نتایج

سری های چند گانه از آزمایشات سه محوری دوره ای برروی دو ماسه سیلتی تحت شرایط اشباع نشده ،نیمه اشباع و کاملا اشباع انجام شده است.روابط بین مقاومت دوره ای و درجه اشباع در دو ماسه سلیتی بدست آمده است و در کاهش تنش خالص و توسعه کرنش حجمی نیز مورد بررسی قرار گرفته است.دو ماسه سیلتی با ترکیبات دانه بندی مختلف دارای مشخصات تغییر حجم مختلف در هنگام تحریکات دوره ای زهکشی نشده می باشند که منجر به اختلاف در تغییرات فشارهای آب حفره ای و هوای حفره ای میگردد.این موضوع همچنین موجب اختلاف در رابطه بین مقاومت دوره ای و درجه اشباع دو ماسه سیلتی شده است.

Abstract

The changes of the cyclic resistance of two silty sands under unsaturated, partially saturated and fully saturated conditions are examined based on a series of undrained cyclic tests conducted using triaxial test apparatus specially equipped for testing unsaturated soils as well as ordinary triaxial test apparatus for testing partially saturated and fully saturated soils. Based on the observations of volumetric strain, pore air and pore water pressures of unsaturated soil specimens, the possibility of soil liquefaction triggering under different degrees of saturation is examined and discussed. The changes in the cyclic resistance under different degrees of saturation are then examined. Those two unsaturated silty sands with different grain size compositions are found to give rise to different responses on the volumetric strain as well as pore air and pore water pressure developments during undrained cyclic loading, leading to different relations between cyclic resistance and degree of saturation, covering unsaturated, partially saturated and fully saturated conditions.

1. Introduction

In evaluating the possibility of soil liquefaction triggering during earthquakes, any soil layers located above a groundwater table are generally assumed as non-liquefiable. Located above a groundwater table are unsaturated soil layers, where field measurements using tensiometers revealed that negative pore water pressures were observed in many geotechnical engineering applications, (Fredlund and Rahardjo, 1993 and others).

5. Conclusions

Multiple series of undrained cyclic triaxial tests were conducted on two silty sands under unsaturated, partially saturated and fully saturated conditions. The relationships between the cyclic resistance and degree of saturation were obtained for the two silty sands, and were discussed in relation to the net stress reduction and volumetric strain development. The two silty sands with different grain size compositions gave rise to different volume change characteristics during undrained cyclic excitation, resulting in a difference in the developments of pore air and pore water pressures. This led to a difference in the relationship between the cyclic resistance and the degree of saturation for the two silty sands.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مقاومت چرخه ای دو ماسه سیلتی اشباع نشده در برابر روانگرایی خاک

Cyclic resistance of two unsaturated silty sands against soil liquefaction

طراحی لرزه ای پی های بزرگراه با عوامل روانگرایی از زمان زلزله کوبه 1995

Seismic design of highway bridge foundations with the effects of liquefaction since the 1995 Kobe earthquake

چکیده

1- مقدمه

2- ارزیابی پتانسیل روانگرایی

2-1 لایه های خاکی مورد ارزیابی

2-2 براورد پتانسیل روانگرایی

3- طراحی شکل پذیر فونداسیون پایه پل برای روانگرایی

3-1 ثابت های لایه روانگرای خاک

3-2 طراحی شکل پذیر فونداسیون پل پایه برای روانگرایی

4- طراحی شکل پذیر فونداسیون تکیه گاه برای روانگرایی

4-1 ویژگی های خسارت بر تکیه گاه

4-2 بار های لرزه ای و تایید عملکرد لرزه ای

5- طراحی لرزه ای فونداسیون پایه پل برای جریان زمینی روانگرا

5-1 براورد نیروی جریان زمینی با تحلیل برگشتی

5-2 بار های طراحی و صحت سنجی عملکرد لرزه ای

6-نتیجه گیری

چکیده

طراحی لرزه ای پل های بزرگراه از طریق درس های فرا گرفته شده از خسارت زلزله و پیشرفت های موجود در مهندسی زلزله، بهبود یافته است. گزارش مشخصات طراحی برای پل های بزرگراه، از جمله یک جلد در زمینه طراحی لرزه ای، سه بار از زمان زلزله کوبه در 1995 تجدید چاپ شده است. این گزارش، تغییرات و پیشرفت های عمده و مهم در فنون طراحی لرزه ای را برای فونداسیون های پل بزرگ راه با اثرات روانگرایی و تاریخچه آن ها از زلزله کوبه سال 1995 در بر می گیرد. تاکید ویژه ای بر ارزیابی پتانسیل روانگرایی، طراحی پایه پل شکل پذیر و فونداسیون های تکیه گاه برای روان گرایی و طراحی لرزه ای فونداسیون های پایه پل برای روانگرایی ناشی از جریان زمینی صورت گرفته است.

6-نتیجه گیری

این گزارش، به بررسی و ارایه پیشرفت ها و اصلاحات انجام شده در طراحی لرزه ای فونداسیون های پل بزرگراه با اثرات روانگرایی و تاریخچه آن از زمان زلزله کوبه 1995 و نیز ارزیابی پتانسیل روانگرایی، طراحی شکل پذیری پایه پل و پی تکیه گاه برای روانگرایی و طراحی لرزه ای فونداسیون های پایه پل برای جریان زمینی ناشی از روانگرایی میپردازد. به منظور بهبود عملکرد لرزه ای پل بزرگراه به عنوان یک سیستم کامل، بهبود و اصلاح در طراحی لرزه ای فونداسیون مهم است زیرا عدم قطعیت هایی هنوز در رفتار لرزه ای فونداسیون ها با خاک های اطراف وجود دارد. به علاوه روانگرایی و جریان زمینی ناشی از آن یک اثر بحرانی بر روی عملکرد لرزه ای فونداسیون دارد. پیشرفت بیشتر در تحقیقات در این زمینه برای بهبود عملکرد لرزه ای پل های بزرگراه لازم است.

Abstract

The seismic design of highway bridges has been improved through the lessons learned from earthquake damage and advances in earthquake engineering. The Design Specifications for Highway Bridges, including a volume on seismic design, have been revised three times since the 1995 Kobe earthquake. This report presents the major changes and improvements in the seismic design techniques for highway bridge foundations with the effects of liquefaction and their background since the 1995 Kobe earthquake. Particular emphasis is placed on the liquefaction potential assessment, ductility design of pier and abutment foundations for liquefaction, and seismic design of pier foundations for liquefaction-induced ground flow.

6. Concluding remarks

This report presented the progress in the seismic design of highway bridge foundations with the effects of liquefaction and its background since the 1995 Kobe earthquake, in relation to the liquefaction potential assessment, the ductility design of pier and abutment foundations for liquefaction, and seismic design of pier foundations for liquefaction-induced ground flow. In order to enhance the seismic performance of a highway bridge as an entire system, improvement in the seismic design of foundations is indispensable since large uncertainties still remain in the seismic behavior of foundations with the surrounding soils. In addition, liquefaction and its induced ground flow exert a critical influence on the seismic performance of foundations. Further progress in the research in this area is expected to improve the seismic performance of highway bridges.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طراحی لرزه ای پی های بزرگراه با عوامل روانگرایی از زمان زلزله کوبه 1995

Seismic design of highway bridge foundations with the effects of liquefaction since the 1995 Kobe earthquake

متدولوژی برای برآورد حساسیت روانگرایی در دامنه های شنی کم عمق

A Methodology for Evaluating Liquefaction Susceptibility in Shallow Sandy Slopes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

متدولوژی برای برآورد حساسیت روانگرایی در دامنه های شنی کم عمق

A Methodology for Evaluating Liquefaction Susceptibility in Shallow Sandy Slopes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

مدل عددی برای خاک های شنی اشباع نشده تحت بارگذاری تناوبی: تحت روانگرایی

Numerical model for unsaturated sandy soils under cyclic loading: Application to liquefaction

چکیده

1.معرفی

2. مدل عددی برای خاک های ماسه ای غیر اشباع

3.فرمول بندی ریاضی

4. تغییرات اشباع بودن آب

5. تاثیر درجه اشباع بر پاسخ ماسه تحت بارگذاری زهکشی نشده

5.1 معرفی معادله اساسی MODSOL

5.2 نتایج تحلیل

6. نتیجه گیری

چکیده

این مقاله شامل ارائه یک روش عددی برای توصیف رفتار خاک ماسه ای غیر اشباع تحت بارگذاری تناوبی با توجه ویژه به موضوع راوانگرایی می باشد. این مدل در یک چارچوب نظریه بایوت و فرمول بندی کوسی توسعه داده شده است. هم چنین این مدل بر اساس مشاهدات آزمایشگاهی بنا نهاده شده است. این فرمول بندی منجر به یک مدل ساده می شود که به کمک آن می توان مسائل مرتبط با خاک های اشباع را هم بررسی نمود. مدل  تناوبی اصلی الاستوپلاستیک “MODSOL” به منظور توصیف رفتار تناوبی خاک استفاده شده است. مقاله تحلیل تاثیر میزان اشباع بودن خاک بر روی پاسخ خاک ماسه ای بر نحوه بارگذاری یکنواخت و تناوبی زهکشی نشده خاک را ارائه می کند. در اینجا نشان داده می شود که کاهش میزان اشباع بودن یک خاک ماسه ای منجر به افزایش چشم گیر مقاومت آن در برابر روانگرایی می شود.

1.معرفی 

روانگرایی خاک یکی از اساسی ترین خسارات ناشی از زلزله می باشد. این پدیده از اندرکنش بین فازهای جامد و مایع توده متخلخل نتیجه می شود. روانگرایی امکان دارد هم در خاک اشباع و هم غیر اشباع رخ دهد. این پدیده از کاهش تنش میانگین موثر نتیجه می شود که منجر به زوال سختی و مقاومت خاک می شود. تحقیقات گذشته درباره روانگرایی بیشتر در مورد خاک های اشباع بود. چراکه خاک های اشباع بیشتر در مهندسی ژئوتکنیک کاربرد دارند. علاقه زیادی به تحقیق درباره روانگرایی خاک های نیمه اشباع هم وجود دارد. آزمایشات سه محوری تناوبی بر روی ماسه هوستون امکان روانگرایی خاک های نیمه اشباع و افزایش مقاومت در برابر روانگرایی خاک با کاهش درجه اشباع را نشان داد. 

6. نتیجه گیری   

این مقاله شامل ارائه یک مدل عددی ساده برای توصیف پاسخ خاک های ماسه ای غیر اشباع تحت بارگذاری تناوبی با توجه به پدیده روانگرایی می باشد. مدل بر اساس نظریه بایوت و فرمول بندی کوسی به همراه فرضیه مکش پایین، شار صفر هوا، اندرکنش بدون اختلاط بین هوای منفذی و آب منفذی در خاک های ماسه ای پایه گذاری شده است. این مدل مشابه مدل U-P می باشد و بنابراین استفاده از و ادغام آن با مسائل المان محدود بسیار ساده می باشد. شبیه سازی های عددی انجام شده با این مدل نشان داد که درجه اشباع خاک به شدت بر مقاومت خاک های ماسه ای در برابر روانگرایی تاثیر می گذارد. وجود هوای منفذی نرخ فشار منفذی اضافی ایجاد شده را کاهش می دهد. و اشباع نسبی ایجاد شده می تواند روانگرایی را کمتر کند.

Abstract

This paper includes a presentation of a numerical model for the description of the behavior of unsaturated sandy soils under cyclic loading with particular attention for liquefaction. The model is developed within the framework of the theory of Biot and the formulation of Coussy. It is also based on laboratory observations. The formulation leads to a simplified model, which allows also to deal with saturated soils. The cyclic elastoplastic constitutive model “MODSOL” is used to describe the cyclic behavior of the soil. The paper presents an analysis of the influence of the soil saturation on the response of a sandy soil to both monotonic and cyclic undrained loading paths. It shows that the decrease in the saturation degree of a sandy soil leads to an important increase in their resistance to liquefaction.

1. Introduction

Soil liquefaction constitutes a major cause of damage induced by earthquakes. It results from the interaction between the liquid and solid phases in porous media. This phenomenon may occur in both saturated and unsaturated soils; it results from a reduction in the effective mean stress, which leads to a deterioration in both the strength and stiffness of soils. Previous researches in liquefaction concerned mainly saturated soils. Since unsaturated soils are frequently encountered in geotechnical engineering [1], it is of major interest to investigate the soil liquefaction under partially saturated conditions. Triaxial cyclic tests on unsaturated Hostun sand indicated the possibility of liquefaction of partially saturated soils [2] and showed an increase in the resistance to liquefaction of soils with the decrease in the saturation degree.

6. Conclusion

This paper includes the presentation of a simple numerical model for the description of the response of unsaturated sandy soils to cyclic loading with a particular interest in liquefaction. The model is based on the theory of Biot and the formulation of Coussy together with the hypothesis of low suction, zero air flux and immiscible interaction between pore-water and pore-air in sandy soils. This model is similar to that of U-P model and thus it is very easy in using and integrating into finite element program. Numerical simulations conducted with this model showed that the soil saturation degree largely affects the resistance of sandy soils to liquefaction. The presence of pore-air reduces the excess pore pressure generation rate. And the induced partial saturation could mitigate liquefaction.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدل عددی برای خاک های شنی اشباع نشده تحت بارگذاری تناوبی: تحت روانگرایی

Numerical model for unsaturated sandy soils under cyclic loading: Application to liquefaction

مکانیسم کارکرد دیوارهای برش در کاهش بلند شدگی سازه های زیرزمینی بزرگ ناشی از روانگرایی خاک

Working mechanism of cutoff walls in reducing uplift of large underground structures induced by soil liquefaction

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مکانیسم کارکرد دیوارهای برش در کاهش بلند شدگی سازه های زیرزمینی بزرگ ناشی از روانگرایی خاک

Working mechanism of cutoff walls in reducing uplift of large underground structures induced by soil liquefaction

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اثر روانگرایی بازبینی شده

Liquefaction impact revisited

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر روانگرایی بازبینی شده

Liquefaction impact revisited

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.