مطالعه تحلیلی و آزمایشگاهی بر روی دیوارهای خاک مسلح پله‌ای

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه قم

2 استاد مدعو دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ورامین-پیشوا

چکیده

علیرغم آنکه انتخاب ضریب شبه استاتیکی مهمترین گام در تحلیل شبه استاتیکی دیوارهای خاک مسلح می‌باشد، اما تاکنون معیار جامعی برای انتخاب آن ارائه نشده است. از اینرو در مطالعه حاضر کوشش شد تا ضریب شبه استاتیکی افقی برای دیوارهای خاک مسلح به عنوان تابعی از هندسه دیوار و نوع اِلمان تسلیح ارائه شود. برای این منظور، ابتدا مجموعه‌ای از آزمایشات میزلرزه بر روی دیوارهای خاک مسلح یکپارچه و پله‌ایِ مسلح شده با تسمه فلزی و ژئوگرید برای تعیین شتاب آستانه گسیختگی، نیروی اِلمان‌های تسلیح و همچنین هندسه سطوح گسیختگی انجام شد. سپس با شبیه‌سازی مدل‌های دیوار بر اساس روش قطعات افقی، کوشش شد تا مقادیر ضریب شبه استاتیکی مورد نیاز برای ایجاد سطوح گسیختگی و نیروهای ایجاد شده در اِلمان‌های تسلیح مشابه با آنچه در آزمایش‌های میزلرزه مشاهده شد، تعیین شود .در نتیجه، ضریب شبه استاتیکی افقی به عنوان تابعی از شتاب بیشینه افقی، هندسه دیوار و نوع اِلمان تسلیح معرفی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analytical and experimental study on two-tiered MSE walls

نویسندگان [English]

  • Majid Yazdandoust 1
  • Amirhossein Rasouli Jamnani 2
1 University of Qom
2 - Dept. of Civil Engineering, Varamin Branch, Islamic Azad Univ., Tehran
چکیده [English]

A pseudo-static coefficient is required for pseudo-static analysis of mechanically stabilized earth (MSE) walls, but there are no clear criteria for its selection. The current study assessed the horizontal pseudo-static coefficient (kh) for MSE walls by considering the effects of a tiered configuration and reinforcement type. For this purpose, by selecting two reinforcement types (steel strip and geogrid), six two-tiered MSE walls with three different offset distances and two integrated MSE walls (without tier) were prepared and then were shaken using shaking table tests to determine the geometry of the slip surfaces and the force distribution along the reinforcements at the failure stage. The physical models then were simulated using the limit-equilibrium horizontal slice method to estimate the value of kh required to establish slip surfaces and reinforcement forces similar to those observed in shaking table tests. Because the equivalent pseudo-static coefficients obtained were the corresponding to failure stage, they were considered as the upper bound values. The analytical models used a new formulation of the horizontal slice method (HSM) based on the slip surfaces observed in the shaking table tests. This formulation made it possible to determine the distribution of kh along the wall height as a function of the reinforcement type, offset distance, and PGA. It was found that, as the offset distance increased, the pseudo-static coefficient required for the upper and lower halves of the tiered wall models increased and decreased, respectively. This was observed in both types of reinforcement, but was more prominent in walls reinforced with metal strips. Moreover, the distribution of kh along the wall height showed that a lower pseudo-static coefficient was required for the upper layers of the integrated walls, but the reverse was true when using a tiered configuration. This change in the trend of the kh distribution, which was due to the increase in the dimensions of wedge failure in the lower half and a decrease in dimensions in the upper half of the wall required a larger coefficient in the upper layers of the tiered walls.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pseudo-static coefficient
  • Two-tiered mechanically stabilized earth wall
  • Shaking table test
  • Horizontal slice method