تحليـل عـددي فشار جانبـي مقاوم استاتيكي و لـرزه‌اي خاك‌هاي c - به روش مشخصه‌هاي تنش

Evaluation of the Static and Seismic Passive Lateral Earth Pressure for c- Soils using the Stress Characteristics Method

روش مشخصه­ هاي تنش براي تخمين فشار جانبي مقاوم خاك بر ديوارهاي حايل در حالت استاتيكي و ديناميكي استفاده شده است. حالت لرزه‌اي، با اعمال ضرايب شبه‌استاتيكي افقي و عمودي زلزله به مسئله اعمال شده است. معادلات تعادل بر روي خطوط مشخصه­ هاي تنش و شرايط مرزي مقاوم روي زمين و ديوار حايل بيان شده است. براي حل معادلات تعادل تنش از روش تفاضل محدود استفاده شده است. براي تحليل ديوار حايل و حل شبكه مشخصه­ ها براي حالت مقاوم يك كد كامپيوتري در MATLAB نوشته شده و با استفاده از آن توزيع فشار جانبي مقاوم بر ديوار به دست آمده است. خاك با چسبندگي c و زاويه اصطكاك داخلي fو چسبندگي و زاويه اصطكاك مرز ديوار- خاك، cw و dw در نظر گرفته شده است. نيروي مقاوم وارد بر ديوار حايل به صورت ضرايب فشار جانبي ناشي از وزن واحد خاك، سربار و چسبندگي خاك بيان شده است. تأثير پارامترهاي مختلف، مانند زاويه اصطكاك داخلي خاك، زاويه اصطكاك مرز ديوار- خاك، چسبندگي خاك و مرز ديوار- خاك، ضرايب لرزه‌اي افقي و عمودي و هندسه مسئله و ... بر ضرايب فشار جانبي مقاوم مورد بررسي قرار گرفته است. حل‌هاي بسته­اي براي ضرايب فشار جانبي مقاوم ناشي از سربار و چسبندگي خاك ارائه شده است. حالت‌هاي مختلف شبكه مشخصه­ هاي تنش بيان شده و راه حلي براي تحليل ناپيوستگي تنش بيان شده است. نتايج روش مشخصه­ هاي تنش با روش‌هاي ديگر مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه روش مشخصه‌هاي تنش نتايج بسيار نزديكي نسبت به نتايج ساير محققين ارائه مي‌دهد.

The Stress Characteristics Method (SCM) or slip line method is a rigorous method to solve geotechnical engineering problems. This method has been used in many geotechnical engineering problems. Although SCM has been used in previous researches to evaluate the seismic passive lateral earth pressure, however, previous researchers have not considered all of the parameters of cohesion and friction angle of the soil, soil-wall interface adhesion and friction angle, ground surface slope, wall slope, surcharge, stress discontinuity and horizontal and vertical pseudo-static seismic coefficients. In this study, all of the aforementioned parameters are considered and closed-form equations have been presented in the special cases.