آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
1- دانشجوی دکتر رشته مهندسی عمران گرایش سواحل و بنادر سازه های دریایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
2- عضو هیئت علمی گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
3- عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
2- عضو هیئت علمی گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
3- عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
چکیده: (25 مشاهده)
موجشکنهای کیسونی مرکب از سازههای حیاتی بنادر هستند که بهدلیل اندرکنش خاک،سازه،آب و رفتار غیرخطی مصالح، حساسیت لرزهای بالایی دارند. هدف این پژوهش ارزیابی مقایسهای رفتار این سازهها تحت زلزلههای حوزه نزدیک و دور با تأکید بر ارتفاع کیسون، ضخامت و سختی خاک زیرین و مکانیزم گسل است. تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچهزمانی با استفاده از نرمافزار PLAXIS 2D و مدل Hardening Soil انجام شد. سه زلزله شاخص در دو فاصله نزدیک و دور از گسل اعمال گردید. نتایج نشان میدهد زلزلههای حوزه نزدیک بهدلیل وجود پالسهای سرعت و همپوشانی فرکانسی با فرکانس طبیعی سیستم (بهویژه در خاک سفت)، جابجایی افقی باقیمانده را تا چندین برابر زلزلههای حوزه دور افزایش میدهند. کاهش ارتفاع کیسون از ۲۰ به ۱۰ متر در خاک نرم، جابجایی نهایی را تا ۶۳ درصد (از 0.2 متر به 0.1 متر) کاهش میدهد. در خاک سفت، پدیده رزونانس در محدوده ۱۶–۲۵ هرتز باعث تشدید پایدار نوسانات و افزایش شدید شتاب تاج میشود. بر اساس معیارهای بینالمللیPIANC، کیسونهای کوتاه در محدوده عملکرد قابلسرویس با جابجایی ناچیز قرار میگیرند، در حالی که کیسونهای بلند در خاک نرم به مرز فروریزش نزدیک میشوند. در حوزه دور، زلزله بم با محتوای فرکانسی پایین تهدیدی قابلمقایسه با زلزلههای نزدیک ایجاد میکند. این مطالعه بهصورت یک بررسی پارامتری عددی نظاممند، اثر همزمان چند پارامتر کلیدی را کمیسازی کرده و کاهش ارتفاع کیسون و بهسازی ژئوتکنیکی خاک را بهعنوان مؤثرترین راهکارهای بهبود عملکرد لرزهای در دامنه پارامترهای بررسیشده پیشنهاد میکند.
واژههای کلیدی: موجشکن کیسونی مرکب، زلزله حوزه نزدیک، زلزله حوزه دور، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچهزمانی، رزونانس، طراحی مبتنی بر عملکرد
متن کامل [PDF 944 kb]
(10 دریافت)
نکات برجسته
- تأثیر زلزلههای حوزه نزدیک بر جابجایی باقیمانده موجشکن کیسونی چندین برابر زلزلههای حوزه دور است.
- کاهش ارتفاع کیسون از ۲۰ به ۱۰ متر، جابجایی نهایی را در خاک نرم تا ۶۳٪ کاهش میدهد.
- رزونانس در خاکهای سفت در محدوده فرکانسی ۱۶ تا ۲۵ هرتز موجب تشدید پاسخ شتاب تاج کیسون میشود.
- زلزله بم حتی در حوزه دور، بهدلیل محتوای فرکانسی پایین، میتواند تهدیدی جدی برای سیستمهای با پریود بلند ایجاد کند.
- کاهش ارتفاع کیسون و بهسازی خاک زیرین، مؤثرترین راهکارهای بهبود عملکرد لرزهای در دامنه پارامترهای بررسیشده هستند.
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 2901 KB] (0 دریافت)
فهرست منابع
1. Brinkgreve, R. B. J., Kumarswamy, S., & Swolfs, W. M. (2023). PLAXIS 2D Reference Manual. Bentley Systems International. [DOI:10.1061/JMCEA3.0001144] [DOI:10.1061/JMCEA3.0001144]
2. Lysmer, J., & Kuhlemeyer, R. L. (1969). Finite dynamic model for infinite media. Journal of the Engineering Mechanics Division, 95(4), 859-878. [DOI:10.1061/JMCEA3.0001144] [DOI:10.1061/JMCEA3.0001144]
3. PIANC. (2001). Seismic design guidelines for port structures. International Navigation Association. [DOI:10.1201/9780367800369] [DOI:10.1201/9780367800369]
4. OCDI. (2018). Technical standards and commentaries for port and harbour facilities in Japan. Overseas Coastal Area Development Institute. [DOI:10.2208/jscejoe.77.2_I_871] [DOI:10.2208/jscejoe.77.2_I_871]
5. Kramer, S. L. (1996). Geotechnical earthquake engineering. Prentice-Hall. ISBN 0-13-374943-6. [DOI:10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000619] [DOI:10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000619]
6. Somerville, P. G., Smith, N. F., Graves, R. W., & Abrahamson, N. A. (1997). Modification of empirical strong ground motion attenuation relations to include the amplitude and duration effects of rupture directivity. Seismological Research Letters, 68(1), 199-222. [DOI:10.1785/gssrl.68.1.199] [DOI:10.1785/gssrl.68.1.199]
7. Takahashi, S., Kuriyama, Y., & Tanimoto, K. (2015). Seismic performance of caisson breakwaters based on displacement-based design. Coastal Engineering Journal, 57(3), 1550012. [DOI:10.1142/S0578563415500126] [DOI:10.1142/S0578563415500126]
8. Ebrahimian, B., Roshanfar, M., & Ghalandarzadeh, A. (2025). Experimental investigation of remediation techniques for enhancing the seismic performance of offshore caisson-type composite breakwaters on liquefiable seabed soils. Ocean Engineering, Article 121035. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.121035] [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.121035]
9. Brodbaek, C., & Laursen, P. (2010). Seismic design of marine caisson waterfront structures. In Proceedings of the 2010 ASCE Conference (pp. 1-10). [DOI:10.1061/41098(368)49] [DOI:10.1061/41098(368)49]
10. Zhao, T., & Ye, J. (2025). Seismic dynamics of composite breakwater on liquefiable sandy seabed with the consideration of geometric nonlinearity. Ocean Engineering, 341(Part 1), Article 122563. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.122563] [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.122563]
11. Ebrahimian, B., & Hossein Panahi, A. (2026). Seismic fragility assessment of rubble mound breakwaters over liquefiable marine deposits: Effects of seabed stratification and soil improvement. Ocean Engineering, 343(Part 3), Article 123374. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.123374] [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.123374]
12. Nguyen, A.-D., Kim, Y.-S., & Kang, G.-O. (2024). Experimental and numerical studies on behavior of upgraded caisson-type quay wall under earthquake loading. Marine Georesources & Geotechnology, 42(12), 1844-1862. [DOI:10.1080/1064119X.2024.2304631] [DOI:10.1080/1064119X.2024.2304631]
13. Chopra, A. K. (2020). Dynamics of structures: Theory and applications to earthquake engineering (5th ed.). Pearson Education. [DOI:10.1193/1.1586173] [DOI:10.1193/1.1586173]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.