عناوین پایان نامه‌های دکترا
رشته مهندسی عمران – مهندسی زلزله (گرایش ژئوتکنیک )
دوره هفتم سال تحصیلی ۸۶-۱۳۸۵

سید مجتبی موسوی قادیکلایی
تمهیدات مهندسی پی برای ساخت ساختمانها در پهنه های گسلی شیب لغز فعال

اگر در اثر حرکت گسل در هنگام زلزله، سطح زمین در زیر یک سازه دچار گسیختگی شود، خطر زیادی تمامیت سازه و ساکنان و اشیا داخل آن را تهدید خواهد کرد. در اثر تغییرمکان تفاضلی زمین در طرفین گسل-گسلش- سازه به احتمال بسیار زیاد دچار خسارت اساسی خواهد شد. تجربه زمین‌لرزه‌های شدید بویژه زمین لرزه های۱۹۹۹ میلادی ترکیه و تایوان نشان داده است که با عنایت به صدمات جبران ناپذیر وارده بر سازه‌ها و تأسیسات مهم در اثر گسلش سطحی زمین، توجه به خطر گسلش سطحی و اتخاذ تمهیدات مناسب در برخورد با آن بسیار حائز اهمیت است. رشد فزاینده جمعیت و نیاز به گسترش شهرها – خصوصا در مناطقی که با محدودیتهای اقتصادی و یا زمین در اختیار در شهرهای بزرگ مواجه اند- امکان سنجی احداث ساختمانها در پهنه های گسلی فعال را بیش از پیش مورد توجه و علاقه جامعه فنی و مهندسی قرار داده است. بدیهی است که منظور از حرکت در این راستا نفی اولویت نخست در پرهیز از ساخت ابنیه در پهنه های گسلی فعال به عنوان ساده ترین راه حل نبوده و نیست، بلکه هدف بررسی و ارائه تمهیدات لازم از جهات ژئوتکنیکی و سازه ای برای احداث ساختمان در مناطق با پتانسیل گسلش سطحی« قابل کنترل» توسط روشهای مهندسی و در قالب مفاهیم مدیریت خطرپذیری بوده است.
در تحقیق حاضر سمت و سوی مطالعات و تحقیقات در خصوص مسأله گسلش سطحی و گسیختگیهای سطحی در پیوند با زلزله، عمدتاً ناظر بر ارزیابی نحوه گسترش گسلش در ناحیه ای نزدیک سطح زمین و اندرکنش آن با سازه و طراحی یک لایه ژئوتکنیکی در زیر پی سازه برای مقابله با خطر گسلش سطحی استوار بوده است که تحت عنوان تمهیدات مهندسی پی برای احداث ساختمان ها در پهنه های گسلی شیب لغز فعال مورد ارزیابی قرار گرفت. تحقق ماموریت تحقیق حاضر با مدلسازی های فیزیکی و عددی به سرانجام رسید. در ارتباط با آزمون های مدلسازی فیزیکی اقدام به ساخت دو مدل فیزیکی کوچک و بزرگ در شرایط شتاب ثقل و همچنین بهره گیری از یک مدل بزرگ در ژاپن شده است. همچنین با بهره گیری از نرم افزار های PLAXIS ،MIDAS بررسی عددی موضوع تحقیق نیز انجام شده است.
از دستاورد های تحقیق رفتار شناسی دقیقی از اندرکنش گسلش و پی بوده است که با شناسایی مکانیسم های اصلی اندرکنش و پارامترهای اصلی اثر گذار در اندرکنش گسلش و پی همانند وزن، موقعیت پی و … صورت گرفته و همچنین کارایی یک لایه ژئوتکنیکی با بهره گیری از ژئوگرید در آن به منظور کاهش میزان جابجایی و یا اعوجاج سطحی ناشی از گسلش نشان داده شده است.
توصیه های کاربردی حاصل از نتایج تحقیق در خصوص پهنه بندی نواحی اطراف گسل های شیب لغز فعال و توجه به بازبینی در معیار عدم ساخت و ساز در یک فاصله از خط گسل حالت آزاد با توجه به پارامترهای موثر در اندرکنش گسلش و پی نیز ارائه شده است و در نهایت ارائه پیشنهاداتی برای ادامه مطالعات مورد توجه قرار گرفته است.

اکبر حسنی پور
بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی مصالح مخلوط رس- سنگدانه

مصالح مخلوط که طیف وسیعی از ترکیب انواع خاک شامل رس، سیلت، ماسه، شن و حتی قلوه سنگ را در بر می‌گیرد، در طبیعت به ویژه در رسوبات طبیعی و همچنین در سازه‌های ژئوتکنیکی به وفور یافت می‌شود. مطالعه رفتار مکانیکی رسهای مخلوط بدلیل وجود آنها در بسیاری از مناطق و همچنین کاربرد آن در پروژه‌های مهمی همچون هسته سدهای خاکی، یک نیاز کاربردی و ضروری مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد. در سالهای اخیر رفتار رسهای مخلوط در بارگذاریهای متداول استاتیکی و دینامیکی تا حدودی بررسی شده است، ولی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر برای بررسی رفتار مکانیکی این مصالح وجود دارد. بمنظور بررسی رفتار خاکها تحت بارگذاری‌های دینامیکی (مثلاٌ تحلیل پاسخ زمین در اثر زلزله) در روشهای مختلف به برخی از پارامترهای خاک که معمولاً تحت عنوان خواص تغییر شکل دینامیکی خاکها نامیده می‌شوند، نیاز می‌باشد. مدول برشی و نسبت میرایی از مهمترین این پارامترها می‌باشند که کاربرد وسیعی در تحلیلهای خطی معادل و غیرخطی در مسائل ژئوتکنیک لرزه‌ای دارند.
در تحقیق حاضر تاثیر پارامترهای مهم بر مدول برشی و نسبت میرایی مخلوطهای رس-سنگدانه بمنظور بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی این مصالح بررسی شده است. تأثیر پارامترهایی همچون نسبت سنگدانه، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همه‌جانبه و تراکم نسبی اولیه بر مدول برشی و نسبت میرایی بررسی گردیده است. جهت انجام این تحقیق، نمونه هایی از رس خالص و ترکیب ۶۰% رس با ۴۰% سنگدانه، ۴۰% رس با ۶۰% سنگدانه و ۲۰% رس با ۸۰% سنگدانه با سه نوع رس مختلف (با نشانه خمیری کم، متوسط و زیاد) در تراکم‌های مختلف تهیه، و در تنش‌های تحکیمی ۱۰۰، ۳۰۰ و۵۰۰ کیلوپاسکال تحکیم و آزمایش شدند. جهت انجام آزمایشات از دستگاههای ستون تشدید و برش پیچشی تناوبی استفاده گردیده است.
در نهایت بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق مدلهای ریاضی برای تعیین مدول برشی حداکثر (Gmax) بر حسب تخلخل، فشار همه‌جانبه و نسبت سنگدانه، مدول برشی تراز شده (G/Gmax) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همه‌جانبه و نسبت سنگدانه و نسبت میرایی (D) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، کرنش برشی و نسبت سنگدانه ارائه شده است و در نتیجه منحنی‌های استاندارد برای مدول برشی تراز شده و نسبت میرایی در مخلوطهای رس – سنگدانه ارائه شده است.