بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از صفحه مهارها به عنوان یکی از روشهاي مقابله با نیروهاي بالابرنده، همواره مورد توجه محققین است. در این مقاله با استفاده از معادلات مبتنی بر روش تعادل حدي و تحلیل شبه استاتیکی، روابطی جهت بررسی تاثیر تسلیح خاك بر ظرفیت برکنش - باربري کششی - صفحه مهار با در نظرگرفتن وزن سربار و مولفه قائم نیروي زلزله ارائه شدهاست. در این روش با در نظر گرفتن سطح شکست صفحهاي در توده خاك روي صفحه مهار و با استفاده از معادلات پلاستیسیته حاکم بر سطوح گسیختگی - معادلات - Kotter و همچنین با لحاظ نمودن اثر نیروهاي استاتیک فشار عکس العمل، نیروي عکس العمل خاك اطراف بر سطوح گوهي گسیختگی محاسبه میگردد.
وجود نیروي لرزهاي موجب کاهش قابل توجه در ظرفیت باربري کششی صفحه مهار در مقایسه با شرایط استاتیکی میگردد. همچنین نتایج نشان میدهد که با تسلیح توده خاك روي صفحه مهار با یک لایه ژئوسنتتیک، ظرفیت برکنش صفحه مهار در مقایسه با حالت توده خاك غیر مسلح افزایش مییابد. به منظور بررسی اثر ضریب شتاب زلزله و عمق مدفون صفحه مهار بر ظرفیت برکنش صفحه مهار، مطالعه پارامتري انجام شدهاست.
.1 مقدمه
یکی از مسائل مهم در مهندسی عمران، مشکلات ناشی از ایجاد نیروي کششی در المان هاي سازه می باشد. از این رو، استفاده از صفحه مهار جهت مقابله با نیروي برکنش، افزایش ظرفیت باربري بستر خاك و جلوگیري از تغییر مکان هاي بیش از حد مجاز مدنظر است. جهت تعیین ظرفیت برکنش نهایی خالص در صفحه مهارهاي مدفون در خاك غیر چسبنده محققین متعددي نظیر: بالا [1] - 1961 - ، بیکر و کندنر [2] - 1966 - ، مایرهوف و آدامز [3] - 1968 - ، وسیک [4] - 1971 - ، روابط مختلف نظري و نیمه تجربی ارائه نمودتد.
در بعضی موارد ظرفیت مهار با اندازه مشخص جهت تامین ظرفیت موردنیاز کافی نمیباشد. افزایش اندازه و عمق مدفون مهار میتواند تا اندازهاي باربري کششی آن را افزایش دهد، اما کاربرد روزافزون مهارها براي تحمل نیروي فشار برکنش با مقادیر بالا، ضرورت توسعه تکنیکهاي جايگزین مناسب و اقتصادي را ایجاب میکند. در دهههاي اخیر ژئوسینتتیک ها1جهت تسلیح و تثبیت روسازي راه، تسلیح خاکریزها، شیروانیها و تسلیح خاك زیر پیها به منظور افزایش ظرفیت باربري خاك و کاهش نشست آنها، مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک قرار گرفته است.
در سالیان اخیر محققین مختلفی از جمله سوبارا [5] - 1988 - ، سلوادوراي [6] - 1989 - ، کریشناسوامی و پاراشار [7] - 1991 - ، سلوادوراي [8] - 1993 - ، کریشناسوامی و پاراشار [9] - 1994 - ، ایلامپاروتی و دیکن - [10] - 2001 ، سوامی ساران و راو [11] - 2002 - ، با مطالعات آزمایشگاهی اثر ژئوسینتتیکها در افزایش ظرفیت بیرونکشیدگی مهارهاي مدفون در خاك را بررسی نمودند. برخی محققین چون گوش [12] - 2009 - ، رنگاري و کودهاري [13] - 2013 - ، نیز بررسیهاي تحلیلی بر روي مهارهاي افقی نواري مدفون در خاك غیر مسلح تحت نیروي لرزهاي انجام دادند. با این وجود کارهاي تحقیقاتی تحلیلی بر روي تقویت و بهبود ظرفیت بیرونکشیدگی مهارهاي مدفون در خاك مسلح بسیار محدود میباشد. از این رو در مطالعه حاضر ظرفیت بیرونکشیدگی مهارهاي مدفون در خاك مسلح به شیوهي تحلیلی تحت نیروي لرزهاي قائم بررسی میشود.
.2 روش تحلیل
در این مطالعه با استفاده از روش تعادل حدي و روش تحلیل شبه استاتیکی و با فرض سطح گسیختگی صفحهاي و استفاده از معادلات پلاستیسیته حاکم بر سطوح گسیختگی - معادلات [14] - Kotter و همچنین با لحاظ نمودن اثر نیروهاي استاتیک فشار عکس العمل، ظرفیت برکنش مهار نواري افقی مدفون در خاك مسلح با ژئوسینتتیک محاسبه میشود. با توجه به شکل 1، مهار صفحهاي به عرض b و عمق مدفون H با یک لایه مسلحکننده با عمق مدفون D، تحت بار لرزهاي قائم بحرانی و رو به بالا با ضریب لرزهاي Kv، قرار گرفته است.
