مطالعه آزمایشگاهی بررسی اثر تراکم و نوع بارگذاری بر روی رفتار روانگرایی ماسه‌ها تحت بارگذاری نامنظم زلزله

Abstract

آزمایش‌های سه‌محوری سیکلی به‌منظور بررسی پتانسیل روانگرایی خاک‌ها به‌صورت گسترده‌ای در تحقیقات آزمایشگاهی استفاده می‌شوند. هنگامی ‌که یک نمونه ماسۀ سست تحت بارگذاری برشی تناوبی قرار می‌گیرد، تمایل به متراکم‌ترشدن دارد و در صورت عدم امکان زهکشی باعث ایجاد فشار آب حفره‌ای و در نتیجۀ آن کاهش تنش مؤثر می‌شود. این پژوهش به‌تفصیل رفتار روانگرایی ماسۀ اشباع با تراکم 30، ۵۰ و ۷۰ درصد را با استفاده از دستگاه سه‌محوری سیکلی تحت بارگذاری نامنظم زلزله مورد مطالعه قرار می‌دهد. در این آزمایش‌ها از ماسۀ شمارۀ ۱۶۱ فیروزکوه و داده‌های ثبت‌شده از زلزلۀ ۱۹۹۹ چی‌چی تایوان در ایستگاه‌های مختلف، استفاده ‌شده است. داده‌های لرزه‌ای از نظر ظاهری به دو دستۀ شوکی و لرزشی تقسیم‌ شده‌اند تا اثر اِعمال هرکدام از این دو دسته بارگذاری بر رفتار روانگرایی نمونه‌های ساخته‌شده از ماسۀ فیروزکوه بررسی شود. همچنین به‌منظور مقایسۀ این نتایج با مطالعات پیشین، تعدادی آزمایش سه‌محوری سیکلی با بارگذاری سیکلی هارمونیک سینوسی و در تراکم‌های مختلف 30، 50 و 70 درصد نیز انجام شده است. نتایج آزمایش‌های سه‌محوری سیکلی انجام‌شده در شرایط بارگذاری نامنظم، وابستگی اضافه‌فشار آب حفره‌ای و مقاومت روانگرایی را به تراکم نسبی نمونه‌های ماسه‌ای نشان می‌دهد. همچنین با افزایش مدت‌زمان مؤثر رکورد در یک PGA یکسان رکوردهای لرزشی پتانسیل روانگرایی بیشتری نسبت به رکوردهای شوکی دارند.