رانش دینامیکی متأثر از اندرکنش دینامیکی دیوار و خاکریز پشت بوده و مقدار جابهجایی افقی دیوار در فرکانس های نزدیک بهفرکانس طبیعی سیستم خاک و دیوار، با توجه به وقوع پدیده تشدید، به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.
لازم به ذکر است که جابه جایی های افزایش یافته مذکور ممکن است پس از یک دوره جنبش نیرومند زمین بر حایل موردنظر باقی بمانند (رانش ماندگار).
با توجه به پیچیدگی های موجود در اندرکنش خاک و سازه مراحل طراحی لرزه ای حایلها برمبنای فرضیات ساده کنندهای استوار می باشد که گرچه دربرگیرنده تمام خصوصیات رفتار خاک و سازه نمی باشند، لیکن بستر مناسبی را جهت طراحی و کنترل پایداری فراهم می کنند.
3-4- انواع روش های طراحی دینامیکی دیوار حائل
روشهایی که امروزه برای محاسبه فشار دینامیکی دیوارهای حائل استفاده می شود به سه گروه تقسیم می شود:
آنالیز تعادل حدی: که به منظور بسیج مقاومت برشی خاک، یک حرکت نسبی را بین دیوار و خاک در نظر می گیرد.
آنالیز الاستیک(فرم بسته): که حرکت نسبی بین دیوار و خاک محدود می باشد بنابراین رفتار خاک در محدوده الاستیک خطی باقی می ماند و خاک می تواند به عنوان یک ماده با رفتار الاستیک خطی در نظر گرفته شود.
آنالیز عددی : که خاک با رفتار واقعی هیسترزیک غیرخطی مدل می شود.
آنالیز حالت حدی توسط مونونو اکابه (okabe, 1924 & mononobe and matuo, 1929) توسعه یافت. روش مونونوبه اکابه دارای انواع مختلف می باشد. (Choudhary 2002, Richard et al1999, Nadim and Whitman 1970, Richard and Elms 1979, Seed and Whitman 1970, Arango 1969, KApila 1962) گوه خاک به عنوان یک بلوک صلب با اعمال شتاب افقی و عمودی در نظر گرفته می شود.
این روش اساسا برای محاسبه محاسبه فشار فعال و غیرفعال خاک خشک غیرچسبنده توسط مونونوبه و اکابه توسعه یافت. استفاده از ساختار گرافیکی مانند روش گرافیکی کلمب و ملبی به وسیله کابیلا ( kabila , 1962) توسعه داده شده است. آرانگو (Arango, 1969) یک راه حل ساده برای محاسبه مقدار ضریب فشار جانبی دینامیکی خاک برای شرایط فعال با استفاده از جدول استاندارد ضرایب فشار جانبی خاک برای حالت فعال مورد استفاده روش کلمب توسعه داد.
ماتو و اوهارا (Matuo and Ohara 1960) ، وود (Wood , 1973) ، اسکات (Scott, 1973)، ولتسوس و یونان (Veletsos and Younan 1994) و اورتیگوسا و موسانته (Ortaigosa and Masante 1991) تحقیقاتی را در مورد تحلیل الاستیک انجام داده اند. به طور خاص وود (Wood , 1973) با تجزیه و تحلیل پاسخ دینامیکی خاک همگن با رفتار خطی الاستیک که بین دو دیوار صلب و روی یک پی صلب محصور بود، یک راه حل تحلیلی دقیق ارائه داد. یک مدل تقریبی توسط اسکات (Scott , 1973) ارائه شده است که رفتار خاک را به وسیله یک فنر خطی افقی بدون جرم مدل می کند. سختی فنر به عنوان مدول بستر تعریف می شود. ولتسوس و یونان (Veletsos and Younan 1994) مدل اسکات را با استفاده از یک میله نیمه بی نهایت الاستیک با جرم توزیع شده توسعه دادند که شامل میرایی شعاعی خاک می باشد. همچنین با استفاده از یک فنر افقی با سختی ثابت، فعالیت برشی طبقات خاک مدل می شود. لی (LI 1999) انعطاف پذیری و میرایی پی را با مدل ولتسوس و یونان اعمال نمود. در این تحقیق، یک دیوار صلب با خاکریز ویسکوالاستیک روی یک پی نیمه بی نهایت ویسکوالاستیک در نظر گرفته شده است. اورتیکوساو موسانته (Ortaigosa and Masante 1991) یک روش سینماتیک ساده شده ارائه دادند که دیوار در چند نقطه به تکیه گاه وصل بوده برای محاسبه مدول بستر از مدول برشی میدان آزاد استفاده می شود. جزییات محاسبات مطالعات تحلیلی و تجربی قبلی در مورد آنالیز حالت حدی و الاستیک به وسیله نظریان و حاجیان (1979)، پاراکاش (Parakash 1981) ، ویتمن ( Whitman 1991) و ولتسوس و یونان (1995) ارائه شده است. در تحلیل الستیک که دیوار در برابر انحراف و چرخش در پی صلب در نظر گرفته شده است. معمولا فشار دیوار و نیرو های مرتبط 2.5 تا 3 برابر بیشتر از مقداری که در روش مونونوبه اکابه محاسبه می شوندف هستند. از این رو روش الاستیک بیش از حد محافظه کارانه می باشد و برای طراحی برنامه های کاربردی نامناسب می باشد. نتایج تحقیقات اخیر (Sun and Lin 1995 , Silleret al 1991 , Finn et al 1989) نشان می دهد که راه حل های الاستیک موجود محدود به دیوار صلب بدون انحراف می باشد و برای اثر انعطاف پذیری دیوار مناسب نمی باشد. تحقیقاتی که به تازگی توسط ولتسوس و یونان (1994) انجام گرفته نشان می دهد که برای دیوارهایی که صلب در نظر گرفته می شوند اما در پی در برابر چرخش محدود می باشند هر دوی اندازه و توزیه فشار دینامیکی دیوار کاملا به انعطاف پذیری پی حساس می باشند. برای انعطاف پذیری واقع بینانه پی، این اثرات ممکن است به طور قابل توجهی کمتر از مقداری که برای دیوار صلب محاسبه می شود در نظر گرفته می شود. علاوه بر اینکه، لی (1999) نشان داد که اگر انطباق پی مد نظر قرار گیرد، برش پایه محاسبه شده ممکن است با چیزی که توسط مونونوبه اکابه تخمین زده شده یکسان باشدف حتی برای دیوار های صلب وزنی.
بنابراین بعد از این تحقیقات، به نظر می رسد باید محدودیت های اولیه روش الاستیک برطرف شود و از این روش به عنوان یک ابزار برای طراحی لرزه ای دیوارهای کم بازده استفاده شود.
گروه سوم شامل روش های غیرخطی عددی برای یافتن تغییر شکل دیوار حایل ناشی از زلزله می باشد. تحلیل عددی باید قادر به محاسبه رفتار غیرخطی و غیر الاستیک خاک و روابط بین خاک و دیوار باشد. در میان کارهایی که در مورد آنالیز عددی با استفاده از روش اجزا محدود یا انجام شده می توان تحقیقات آلامپالی و الگامل (Alampalli and Elgamel) ، فاین و همکاران (Finn et al) ، لای و کاموک (lia and Kameoke, 1993) الهمود و ویتمن ( Al-Homoud and Whitman , 1999) و گرین و ابلینگ (Green and Ebeling 2003 ) و پاراپولوس، کلوناریس و گزتاس (Psarropouls , Klonaris and Gazetas, 2005) با انواع مختلف دیوار حائل و پیکر بندی های مختلف آنها اشاره کرد. در ادامه به بررسی روش های طراحی لرزه ای و مرور تحقیقات انجام شده در هر مورد پرداخته خواهد شد.
3-5- آنالیز تعادل حدی
3-5-1- حالت شبه استاتیکی
ثبات لرزه ای سازه های نگهبان معمولا با استفاده از روش شبه استاتیکی، که در آن اثرات فعالیت زلزله به وسیله شتاب های ثابت افقی و عمودی وارد بر جسم اعمال می شود تحلیل می شود. شکل رایج تحلیل شبه استاتیکی اثرات زمین لرزه را به وسیله شتاب شبه استاتیکی که نیروهای اینرسی و را تولید می کند، در نظر می گیرد. این نیروها به مرکز توده خاک وارد می شوند. مقدار این نیروهای شبه استاتیک برابر است با:

مطلب مرتبط :   دانلود پایان نامه درباره بهره وری از دیدگاه های مختلف و فعالیتهای اقتصادی

که: