مهندسی عمران فردوسی

مهندسی عمران فردوسی

تحلیل لرزه‌ای توپوگرافی تپه-دره نیم‌سینوسی واقع بر حفره زیرسطحی در برابر انتشار امواج قائم P-SV توسط اجزای مرزی تقابل‌دوگانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی. تهران. ایران.
چکیده
در این مقاله کارایی یک رویکرد عددی موسوم به روش اجزای مرزی تقابل‌دوگانه در حوزه‌ی زمان برای تحلیل لرزه‌ای عوارض توپوگرافی مرکب در برابر انتشار امواج قائم P-SV ارایه شده است. ابتدا ضمن معرفی و توسعه معادلات روش مزبور پیرامون مسائل ژئوتکنیک لرزه‌ای مبتنی بر اقناع شرایط موج میدان آزاد، به تهیه یک الگوریتم گام به گام تاریخچه زمانی به کمک آن پرداخته شده است. سپس، صحت نتایج حاصل با تحلیل چند مثال کلاسیک موجود در ادبیات فنی اعم از تپه و دره‌ی نیم‌دایره‌ای منفرد، اعتبارسنجی شده است. در ادامه با توسعه یک مدل ناهمگون توپوگرافی شامل تپه-دره نیم‌سینوسی واقع بر یک حفره‌ی زیرسطحی، دامنه‌ی تغییرمکان سطح زمین و پیرامون حفره در برابر هجوم امواج قائم درون‌صفحه در دو حوزه‌ی زمان و فرکانس حساسیت‌سنجی شده است. نتایج مطالعه عددی نشان داد که حداکثر دامنه‌ی پاسخ سطح تپه و دره‌ی نیم‌سینوسی به ترتیب برابر 3.5 و 2.5 واحد در فرکانس بی‌بعد 0.5 در برابر انتشار امواج قائم P حاصل شده است که این مقدار متعلق به مؤلفه عمودی تغییرمکان می‌باشد. همچنین در حالت انتشار امواج قائم SV، حداکثر دامنه‌ی پاسخ در گره اتصال دره و تپه‌ی نیم‌سینوسی به میزان 3 واحد در فرکانس بی‌بعد 0.5 حاصل شد که متعلق به مؤلفه افقی تغییرمکان بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Seismic Analysis of a Semi-Sine Hill-Valley Topography Overlying a Subsurface Cavity Under Vertical P-SV Wave Propagation Using the DR-BEM

نویسندگان English

Pouya Kavandi 1
Mehdi Panji 2
Navid Ganjian 1
Jafar Asgari Marnani 3
1 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering, Zanjan Branch, Islamic Azad University, Zanjan, Iran
3 Department of Civil Engineering, CT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
چکیده English

This paper presents the efficiency of a time-domain numerical approach, known as the Dual Reciprocity Boundary Element Method (DRBEM), for the seismic analysis of combined topographic features under vertical in-plane P-SV wave propagation. First, by introducing and developing the governing equations of the method for seismic geotechnical problems based on satisfying the free-field wave conditions, a step-by-step time-history algorithm is developed. Subsequently, the accuracy of the results is validated by analyzing several classic benchmark examples available in the literature, including single semi-circular hills and valleys. Furthermore, by developing a heterogeneous topographic model consisting of a semi-sine hill-valley overlying a subsurface cavity, the displacement amplitude on the ground surface and around the cavity is investigated through sensitivity analyses in both the time and frequency domains under incident vertical in-plane waves. The numerical results indicate that the maximum response amplitude on the crest of the semi-sine hill and the base of the valley reached 3.5 and 2.5 units, respectively, at the dimensionless frequency of 0.5 under vertical P-wave propagation, corresponding to the vertical displacement component. Additionally, under vertical SV-wave propagation, the maximum response amplitude at the junction of the hill and valley reached 3 units at the dimensionless frequency of 0.5, which was attributed to the horizontal displacement component.

کلیدواژه‌ها English

Dual Reciprocity Boundary Element Method (DRBEM)
Semi-Sine Feature
Circular Cavity
P-SV Waves
Seismic Response
 
 
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.