21680

21680

بررسي تأثير ستون هاي شني در كاهش پتانسيل روانگرائي بستر خاكريزهاي راه آهن

دكتري

خط و سازه هاي ريلي

1391

1398/7/9

دكتر سيد جواد ميرمحمدصادقي - دكتر مرتضي اسماعيلي

راه آهن

پايداري خاكريزهاي راه و راهآهن متأثر از پارامترهاي مختلفي همچون هندسه خاكريز، مشخصات فيزيكي و مكانيكي بستر و خاكريز و همچنين ميزان بزرگي زلزله ورودي ميباشد. خاكريزهاي داراي سرباري بيشتر از يك مقدار مشخص، از لحاظ هندسي وضعيت نسبتاً پايداري را به لحاظ ايستايي ايجاد خواهند نمود ولي براي خاكريزهاي با ارتفاع كمتر از حدود 5 متر پايداري و ايستايي سيستم در اثر روانگرايي كاملاً ازدست رفته و عملاً خط ريلي مستقر بر خاكريز از بهرهبرداري خارج خواهد شد. در اين پاياننامه اثر ارتفاع خاكريز و همچنين آرايش ستونهاي شني، نفوذ پذيري بستر، PGA زلزله ورودي و همچنين اثر قطر، نفوذپذيري و سختي برشي ستونهاي شني بر پايداري و نشست خاكريز هاي راه آهن در قالب يك مطالعه عددي بررسي شده است. براي اين منظور از نرم افزار اجزاء محدود سه بعدي OPENSEES استفاده شده و براي شبيه سازي پديده روانگرائي و همچنين پيشبيني توليد و زايل شدن فشار آب حفرهاي اضافي در بستر از مدل رفتاري Prevost استفاده شده است. همچنين قبل از شروع مدلسازيهاي عددي نسبت به انجام آزمايشهاي سه محوري سيكليك جهت كاليبراسيون پارامترهاي مدل رفتاري پريووست و همچنين صحتسنجي نتايج با مقالات مشابه صورت گرفت. نتايج بدست آمده مبين آن است كه براي خاكريزهاي راهآهن با ارتفاعهاي مختلف، استفاده از گروه ستون شني با نسبتهاي Arr مختلف مورد نياز بوده و همچنين براي خاكريزهاي با ارتفاع كم و متوسط (5/2 و 5 متر) استفاده از گروه ستون شني تاثير بسيار زيادي نسبت به ارتفاعهاي بالاتر در مهار روانگرايي بستر خواهد داشت.

1398/10/30

Investigation of sand columns effect on stability of railway embankments overlaid on liquefiable foundations

10/1/2019 12:00:00 AM

One of the most important concerns of railway industries is the loss of the overall stability and permanent settlements of railway embankments (overlaid on liquefiable foundations) during earthquake. Although several studies have been made on the stabilization of embankments against liquefaction, the application of sand column group with different physical and geometry properties of the foundation soil has not been sufficiently investigated. In response to this need, the effects of the influencing parameters on the effectiveness of the sand columns were investigated in this research. For this purpose, a three-dimensional finite element model was developed using hyper-mesh software and OPENSEES platform. The multi yield surface plasticity model namely Prevost was used to simulate liquefaction phenomena. The model was verified using the results of experimental centrifuge tests available in the literature. The embankments behavior during earthquakes in different heights, various sand columns area replacement ratios (Arr), various foundation permeability and different earthquake peak ground acceleration (PGA) were investigated in parametric analyses of the numerical model. The results indicated that the appropriate amount of Arr is dependent on the embankment heights. For the embankments with the heights of less than 5 meters, the stabilized condition is achieved when the Arr is more than 20%. By increasing the embankment height, the Arr should be decreased. The applicability and effectiveness of the results in practice were illustrated.

بررسي تأثير ستونهاي شني در كاهش پتانسيل روانگرائي بستر خاكريزهاي راه آهن

Investigation of sand columns effect on stability of railway embankments overlaid on liquefiable foundations