ایستاسازه
En Ar

خانه - کتابخانه - LRFD Seismic Analysis and Design of Transportation Geotechnical Features and Structural Foundations

دانلود LRFD Seismic Analysis and Design of Transportation Geotechnical Features and Structural Foundations

مطالب ارائه شده در این گزارش بازتاب نحوه ی نگرش نویسندگان آن می باشد و نویسندگان در برابر صحت اطلاعات و داده های ارائه شده در این گزارش مسئول هستند. مطالب این راهنما لزوما بیان کننده ی سیاست های اداره ی حمل و نقل نمی باشد. این گزارش یک استاندارد یا آیین نامه نمی باشد و صرفا یک راهنمای مرجع برای طراحی و تحلیل لرزه ای سازه های ژئوتکنیکی می باشد.

چکیده

این راهنما قصد دارد یک مرجع فنی برای مهندسین ژئوتکنیک و مهندسین پل سازی که قصد طراحی و تحلیل لرزه ای سازه های ژئوتکنیکی مانند شیب های خاکی و سنگی، خاکریزها، سازه های نگهبان، سازه های مدفون و انواع پی های سطحی و عمیق را دارند ارائه دهد. در این توصیه نامه موضوعاتی مانند اصول زلزله، تحلیل لرزه ای، روانگرایی، پایداری شیب، نشست لرزه ای و اندرکنش خاک – پی – سازه مطرح شده اند. همچنین این توصیه نامه تحلیل های مربوط به روش LRFD و توصیه ها و موارد ضروری طراحی را مطرح کرده است.

مقدمه

در فصل های 1 و 2 اصول تحلیل و طراحی لرزه ای LRFD مطرح شده است. این اطلاعات برای توضیحاتی که در رابطه با تحلیل خطر لرزه ای، مشخصات حرکت زمین و طراحی سازه ای پی در ادامه داده می شوند ضروری هستند.

فصل 3 جزئیات روش های احتمالاتی و قطعی برای تحلیل خطر لرزه ای را ارائه می کند.

فصل 4 مشخصات سایت را برای تحلیل لرزه ای بیان می کند. استفاده از روش های SPT و CPT برای ارزیابی لایه بندی و مشخصات ژئوتکنیکی با جزئیات توضیح داده شده اند. روش های ژئوفیزیکی برای مطالعات زمین نیز در این فصل بیان شده است. در ادامه به بررسی مشخصات و کیفیت توده ی سنگ پرداخته شده است. همچنین روابط بین پارامترهای مهم ژئوتکنیکی مانند تراکم نسبی، مقاومت برشی و سرعت موج برشی به دست آمده از آزمون های درجا و طبقه بندی خاک ارائه شده است.

در فصل 5 روند تحلیل ژئوتکنیکی پاسخ لرزه ای سایت بیان شده است. روش هایی که در این فصل مطرح شده اند روش های ساده شده ای می باشند که از جداول مربوط استفاده کرده و شتاب بیشینه را در محل مورد نظر مشخص می کنند.

در فصل 6 خسارت های ژئوتکنیکی ناشی از زلزله مانند ناپایداری، روانگرایی و نشست لرزه ای مطرح شده است. روش های ارزیابی تغییر شکل شیب، پتانسیل روانگرایی، جابجایی زمین ناشی از روانگرایی و نشست های لرزه ای در این فصل توضیح داده شده اند. یک روش برای ارزیابی مقدار مناسب ضریب لرزه ای برای تحلیل شبه استاتیکی پایداری شیب نیز در این فصل توضیح داده شده است.

فصل 7 طراحی عملیات خاکی برای سازه های راه سازی را مانند شیب و خاکریزهای خاکی و سنگی بیان می کند. فلسفه ی طراحی لرزه ای عملکردی که بر مبنای تغییر مکان مجاز می باشد نیز در فصل 7 بیان شده است. هنگامی که تغییر شکل ها و جابجایی های خاک ناشی از بارهای لرزه ای زیاد باشد لازم است تا با استفاده از روش های بهسازی خاک مشخصات زمین را بهبود داد. در این فصل در رابطه با روش های بهسازی خاک مرتبط با شرایط لرزه ای صحبت شده است.

فصل 8 روند طراحی لرزه ای و روش طراحی لرزه ای AASHTO را عنوان می کند که شامل طراحی ظرفیت پی پل ها، طرح مقاومت لرزه ای پل در برابر زلزله، راهنمایی های لازم برای اعضای مجاز و غیر مجاز برای استفاده در سازه های مقاوم در برابر زلزله و اصول اندرکنش خاک – پی – سازه نیز مطرح شده است.

فصل 9 طراحی لرزه ای پی های سطحی را بیان کرده است. در این فصل روش های دسترسی به سختی پی و ظرفیت پی توضیح داده شده است. روابطی که برای محاسبه ی ضرائب سختی استفاده می شوند عنوان شده و تحلیل پی که شامل ظرفیت باربری، لغزش و بلندشدگی می باشد توضیح داده شده است.

در فصل 10 طراحی پی های عمیق توضیح داده شده است. در این فصل روش های p-y/t-z و حل ساده ی الاستیک برای ارزیابی سختی شمع  ها با در نظر گرفتن تک یا گروه بودن شمع و اثرات سر شمع بیان شده است. روش های پیچیده و تقریبی ساده برای بررسی اندرکنش خاک و سازه نیز مطرح شده است.

فصل 11 روش های طراحی لرزه ای دیوارهای حائل را بیان کرده است. تنوع روش ها برای پیش بینی فشار فعال خاک، با استفاده از روش مونونوبه – اکابه، روش های استفاده از نمودار که چسبندگی را برای مقاومت برشی در نظر می گیرند، روش گوه ی کولمب و روش تعادل عمومی مباحثی هستند که در کنار روش های ارزیابی ضریب لرزه ای بر اساس تغییر مکان ارائه شده اند. نمودارهای موجود برای ارزیابی ضریب فشار منفعل خاک با در نظر گرفتن چسبندگی در این فصل مطرح شده است. طراحی دیوارهای حائل وزنی و نیمه وزنی در برابر لغزش، بلند شدگی و ظرفیت باربری در این فصل با جزئیات بیان شده است. نمودارهای توزیع فشار خاک برای دیوارهای حائل طره ای غیر وزنی و دیوارهای مهار شده به همراه ضرائب لرزه ای پیشنهادی ارائه شده است.

فصل 12 به طراحی پایه ها و تکیه گاه های پل می پردازد.

فصل 13 آخرین فصل توصیه نامه بوده و مفروضات مورد نیاز برای طراحی سازه های مدفون در خاک را بیان کرده است.

دسته بندی خسارات وارده توسط زلزله

خسارات وارده ناشی از زلزله می توانند به دو دسته ی خسارات مستقیم و غیر مستقیم تقسیم شوند. خسارت مستقیم صدمه ی فیزیکی ناشی از زلزله می باشد. آسیب مستقیم خود به دو دسته ی خسارت اولیه که ناشی از حرکت های سنگین زمین همراه با جابجایی و جدا شدن گسل ها است و خسارت ثانویه که به خرابی های ناشی از خسارت اولیه گفته می شود تقسیم می گردد. اثرات اقتصادی ناشی از خرابی های غیر مستقیم در بسیاری از اوقات بیشتر از هزینه های خرابی ناشی از آسیب های مستقیم می باشد.

هنگامی که گسیختگی گسل باعث آسیب های قابل توجه به تجهیزات ساخته شده بر رو یا نزدیک گسل می شود، سطح تاثیر خرابی های ناشی از گسیختگی گسل کوچک است. در نتیجه در محل هایی که امکان خرابی ناشی از گسیختگی گسل وجود دارد اجازه ساخت و ساز وجود نداشته و این محدوده ها مشخص هستند.

آسیب های اولیه ای که ناشی از حرکت سنگین زمین است باعث گسیختگی کامل یا جزئی ساختمان، زمین لغزش و روانگرایی می شود. عواملی که بر روی آسیب های اولیه اثرگذار هستند عبارتند از: شدت، مدت، فرکانس و ساختار زمین.

این عوامل به فاصله ی محل سایت از کانون زلزله، بزرگی زلزله و دیگر مشخصات زلزله مانند شرایط محلی زمین وابسته می باشند. آسیب اولیه همچنین شامل پدیده ی جابجایی زمین نیز می شود. پدیده هایی مانند زمین لغزش و روانگرایی که ناشی از حرکات قوی زمین هستند.

آسیب های ثانویه آسیب هایی هستند که از آسیب های اولیه ناشی می شوند. به عنوان مثال هنگامی که زمین لغزش یا روانگرایی ناشی از حرکات شدید زمین ایجاد می شوند، خود این پدیده ها آسیب های اولیه هستند اما هنگامی که این پدیده ها باعث آسیب های بیشتری شوند آسیب های ثانویه اتفاق می افتد.

آسیب های غیر مستقیم، آسیب هایی هستند که به دنبال خرابی های زلزله ایجاد می شوند. از بین رفتن شغل برخی از افراد، از بین رفتن امکان سرویس دهی، آسیب های زیست محیطی و استرس های ناشی از خرابی های زلزله، آسیب های غیر مستقیم هستند. فشارهای روانی ناشی از استرس باعث بالا رفتن مشکلات و ناهنجاری های اجتماعی می شود که برای از بین بردن این مشکلات لازم است هزینه های قابل توجهی صورت گیرد.

زلزله می تواند باعث خرابی ساختمان های مسکونی، مراکز خدمات رسانی و راه های ارتباطی شود. به همین دلیل لازم است هنگام طراحی سازه های گوناگون آن ها را از منظر سازه ای و همچنین ژئوتکنیکی در برابر زلزله و خطرات احتمالی آن ایمن ساخت.

سایر مقاله ها

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW چیست ؟ (Multichannel Analysis of Surface Waves)

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW یکی از [...]


بیشتر بخوانید

خاک های رمبنده (Collapsible Soil)

در طبیعت خاک هایی هستند كه تحت تنش یكسان، با [...]


بیشتر بخوانید

ظرفیت باربری پی (Bearing Capacity of Foundation)

خاک باید بدون آنکه دچار گسیختگی برشی شود، توانایی تحمل [...]


بیشتر بخوانید

نشست غیر یکنواخت (Differential Settlement)

پی (شالوده یا فونداسیون) یک سازه وزن زیادی دارد و [...]


بیشتر بخوانید