تحلیل تنش موثر بر مبنای انرژی کرنشی جهت ارزیابی روانگرایی و فشار آب حفره ای ناشی از زلزله

تحلیل غیرخطی پاسخ لرزه ای زمین توصیف دقیق تری از رفتار واقعی خاک نسبت به روش خطی معادل ارائه می دهد، اما کاربرد کدهای غیرخطی بنا به دلایلی نظیر مستندات ضعیف، نامشخص بودن نحوه انتخاب پارامترها و تعداد بیشتر پارامترها محدود شده است. به طور کلی تحلیل های دینامیکی شامل دو نوع تحلیل تنش کل و تنش موثر می شوند. مهمترین ضعف روش تنش کل را می توان در نظر گرفته نشدن کاهش پیشرونده و مداوم مقاومت خاک در اثر افزایش فشار آب حفره ای دانست که این خود باعث ایجاد خطا در نتایج شود. همچنین طبیعتاٌ این روش قادر به محاسبه تاریخچه فشار حفره ای در نقاط مختلف نمی باشد. بنابراین به منظور دست یافتن به نتایج مطلوب، نیازمند روشی می باشیم که در آن شرایط واقعی خاک طی بارگذاری سیکلی درنظرگرفته شود. روش تنش موثر، توانایی پیش بینی تولید، اتلاف و توزیع مجدد فشار آب حفره ای و نیز کاهش پیشرونده و مداوم مقاومت خاک، طی بارگذاری سیکلی را دارا می باشد. روش های تنش موثر موجود معمولا دارای پارامتر های کالیبراسیون فراوانی می باشند که برای تعیین آن ها نیازمند صرف وقت و هزینه می باشیم بنابراین ارائه روش عددی ساده که پارامتر های اندک و قابل تعیین داشته باشد، می تواند مفید باشد. در این مطالعه یک مدل غیرخطی وابسته به منظور پیش بینی رفتار سیکلی زهکشی نشده و روانگرایی ماسه ها ارائه می شود. از مدل هایپربولیک کندر-زلاسکو اصلاح شده که به صورت وابسته با یک مدل پیش بینی کننده ی فشار آب حفره ای - که بر مبنای انرژی کرنشی کار می کند - استفاده می شود تا تحلیل تنش موثر انجام شود. همچنین از روش تفاضل محدود برای حل معادله حرکت استفاده می شود. روش عددی ارائه شده در این مقاله، ساده، و دارای پارامتر های اندک و قابل تعیین بوده و در عین سادگی پیش بینی قابل قبولی را نیز ارائه می کند. نتایج مدل سازی نشان می دهد که با وجود این که مدل ارائه شده تحرک سیکلی (اتساع) را در نظر نمی گیرد و اما آغاز روانگرایی را به خوبی پیش بینی کرده و از آن می توان در تحلیل یک بعدی غیر خطی پاسخ زمین به منظور ارزیابی رخداد روانگرایی استفاده کرد.