• شماره ركورد
    33418
  • پديد آورنده

    سيد ميثم علوي

  • عنوان
    مطالعه‌ي پارامتريك و بررسي عددي عملكرد لرزه‌اي ديوارهاي خاك مسلح با استفاده از رويكرد منحني‌هاي شكنندگي
  • مقطع تحصيلي
    دكترا
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران - ژئوتكنيك
  • سال تحصيل
    1398
  • تاريخ دفاع
    1404/01/24
  • استاد راهنما
    دكتر حميد رضا رازقي - دكتر علي اكبر حشمتي رفسنجاني
  • استاد مشاور
    ندارد
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    توسعه‌ي چشم‌گير استفاده از ديوارهاي خاك مسلح، وجود برخي نقص‌ها در روش‌هاي پذيرفته شده¬ي طراحي اين ديوارها در آيين‌نامه‌ها و بررسي تنها تعداد محدودي از مشخصات مدل ديوارها و بارگذاري‌هاي لرزه‌اي در مطالعات پيشين، نشان¬دهنده‌ي ظرفيت مطالعات بيشتر در اين حوزه مي¬باشد. در نتيجه، در اين مطالعه به بررسي عملكرد لرزه‌اي ديوارهاي خاك مسلح كوتاه و بلند با استفاده از مدل‌سازي المان محدود به صورت دو و سه بعدي مبتني بر رويكرد منحني‌هاي شكنندگي پرداخته شده‌است. همچنين با بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين، توزيع حداكثر نيروي مسلح‌كننده‌ها در ارتفاع ديوارهاي خاك مسلح مورد ارزيابي قرار گرفته‌است. از طرف ديگر، ارزيابي تغييرمكان‌هاي لرزه‌اي ديوارهاي خاك مسلح يك و چند طبقه بر اساس منحني‌هاي شكنندگي توسعه داده شده بر اساس نتايج تحليل‌هاي المان محدود و پيش‌بيني‌هاي الگوريتم‌هاي هوش مصنوعي صورت پذيرفته‌است. در اين راستا، يك پارامتر شدت زلزله‌ي بدون بعد جديد جهت استفاده در منحني‌هاي شكنندگي معرفي شده‌است. نتايج اين رساله، تفاوت قابل توجه عملكرد ديوارهاي كوتاه و بلند (با مقايسه‌ي شاخص¬هاي نرمال شده) در زمينه‌ي تغييرمكان‌هاي ديوار و نيروي مسلح‌كننده‌ها را مشخص مي‌نمايد. با در نظر گرفتن تغييرمكان‌هاي عمود بر نما، نتايج مدل‌سازي ديوارها به صورت دو و سه بعدي در حالت پس از ساخت و تحت بارگذاري‌هاي لرزه‌اي نزديك به يكديگر مي‌باشند (حداكثر اختلاف تغييرمكان‌ها 0.4% و 0.07% ارتفاع ديوار تحت بارگذاري ديناميكي و استاتيكي). از طرف ديگر، با مدل‌سازي سه بعدي ديوار و اعمال بارگذاري لرزه‌اي در دو جهت افقي، امكان مشاهده‌ي مد تغييرشكل شكم‌دادگي و واقعي ديوار ميسر خواهد شد؛ اگرچه بارگذاري لرزه‌اي تنها در جهت عمود بر نما، محافظه‌كارانه‌تر مي‌باشد. اولويت بهبود عملكرد ديوار در راستاي كنترل تغييرشكل‌هاي لرزه‌اي و كاهش احتمال آسيب شكنندگي، افزايش سختي ديوار (در مقايسه با افزايش طول مسلح‌كننده‌ها) مي‌باشد. در اين رساله يك پارامتر معيار شدت زلزله‌ي بدون بعد بر اساس پنج معيار شدت PGA، PGV، PGD، SED و Ia جهت استفاده در منحني‌هاي شكنندگي ديوارهاي خاك مسلح (با شاخص آسيب برابر با حداكثر تغييرمكان افقي ديوار) پيشنهاد شده و در ادامه دقت اين پارامتر با بررسي خرابي‌هاي واقعي پيشين رخ‌ داده در ديوارهاي خاك مسلح مورد ملاحظه قرار گرفته‌است. در نهايت لازم به ذكر است كه در اين رساله، يك روش نوين تحليل چندگانه¬ي پيشنهادي شامل تركيب آناليزهاي لرزه‌اي المان محدود، آموزش الگوريتم‌هاي هوش مصنوعي بر اساس آن‌ها، و توليد منحني‌هاي شكنندگي حالت‌هاي متعددي از ديوارها تحت زلزله‌هاي مختلف، جهت بررسي عملكرد لرزه‌اي ديوارهاي خاك مسلح ارائه گرديده‌است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/02/31
  • عنوان به انگليسي
    Parametric Study and Numerical Investigation of Seismic Performance of Reinforced Soil Walls Using Fragility Curve Approach
  • تاريخ بهره برداري
    4/13/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    سيد ميثم علوي

  • چكيده به لاتين
    The progressive use of geosynthetic reinforced soil (GRS) walls, shortcomings of the accepted methods of designing these walls in the guidelines, and limited numbers of wall model configurations and seismic loading characteristics in previous studies indicate the necessity for more detailed studies in this field. As a result, in this study, seismic performance of short and tall GRS walls has been eva‎luated using 2D and 3D finite element analyses and fragility curve approach. Furthermore, the distribution of maximum reinforcement loads in the wall height has been eva‎luated based on numerous machine learning simulations. Next, the eva‎luation of seismic deformations of single- and multi-tiered GRS walls has been conducted using the fragility curve method, founded on the results of finite element analyses and machine learning algorithms. In this regard, a new seismic intensity measure (dimensionless parameter) has been developed to be used in generating such fragility curves. The results of this study reveal a significant difference in the performance of short and tall GRS walls, considering he deformations and reinforcement loads (by comparing normalized indices). Considering the perpendicular to the face deformations, the results of modeling the walls in 2D and 3D models at the end of construction or under seismic records are nearly the same (the maximum difference in displacements was 0.4% and 0.07% of wall height in the case of dynamic and static loading, respectively). Besides, considering two horizontal directions of seismic loads in the 3D assessments of the walls resulted in the observation of bulging deformation mode; although, seismic loadings in only one direction (perpendicular to the facing) is more conservative. Increasing the reinforcement stiffness resulted in better results in controlling the wall deformations (and decreasing the damage possibility), considering increasing the reinforcement length. In this study, a new dimentionless intesntity measure has been defined based on the PGA, PGV, PGD, SED, and Ia of seismic records to use in the fragility curves of the GRS walls (with maximum facing deformations as the damage index). The accuracy of thi parameter has been eva‎luated using the previous damages of real GRS walls due to various earthquakes. The proposed multiple analysis method in this study for investigating the seismic performance of reinforced soil walls based on seismic finite element analyses, machine learning algorithms, and performance-based fragility curves, can serve as a template analysis method for assessing other geotechnical structures.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ديوارهاي خاك مسلح كوتاه و بلند , تحليل المان محدود لرزه‌اي , يادگيري ماشين , ديوارهاي پلكاني , مدل‌سازي سه بعدي , منحني‌هاي شكنندگي , مطالعات پارامتريك , شدت زلزله
  • كليدواژه هاي لاتين
    Short and tall reinforced soil walls , Seismic finite element analyses , Machine learning , Tiered walls , 3D modeling , Fragility curves , Probabilistic parametric studies , Seismic intensity measure
  • Author
    Seyed Meisam Alavi
  • SuperVisor
    Dr. Hamid Reza Razeghi - Dr. Ali Akbar Heshmati Rafsanjani