Abstract
Quay walls are one of the key elements of port and harbor facilities; however, their collapse and unexpected displacements during earthquakes have caused disastrous damage and economic consequences. Therefore, adequate design and assessing the seismic performance of waterfront quay walls continues to be a concern to the waterborne transportation industry. In this paper, the seismic displacement of broken-back quay walls is studied through eight reduced-scale shaking table model experiments. The experimental results indicate that backfill settlement is smaller in a region behind a broken-back quay wall in which coastal and port facilities located in this area would undergo less deformation and damage during earthquakes. The observations from the model tests also show that for walls on loose seabed materials, seabed softening may significantly contribute to quay wall horizontal displacement, and rotation. Moreover, the sliding displacements estimated using an improved sliding block model that incorporates the pseudostatic method of Mononobe-Okabe for lateral earth pressures, agree well with quay walls’ sliding displacements measured in the shaking table model tests
چکیده
دیوارهای اسکله یکی از اجزا اصلی تأسیسات بندرگاهی به شمار می‌روند؛ اگرچه خرابی و جابجایی‌های غیر منتظره آنها در طول زلزله، خسارات و پی‌آمدهای غیر اقتصادی زیادی را به دنبال می‌آورد. بنابراین، طراحی و ارزیابی مناسبی از عملکرد لرزه‌ای دیوارهای اسکله بایستی به منظور صنعت حمل و نقل دریایی مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، جابجایی لرزه‌ای دیوارهای اسکله دارای شکستگی از پشت با استفاده از آزمایش‌های صورت گرفته بر روی هشت مدل میز لرزان در مقیاس کم مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهند، نشست خاکریز در منطقه‌ای پشت دیوار که تأسیسات بندرگاهی در این منطقه قرار دارند اندک بوده و در نتیجه تغییر شکل و خسارت کمی در طول زلزله تحمل خواهند کرد. همچنین آزمایشات صورت گرفته بر روی دیوارهای با بستر خاکی سست و نرم، نشان می‌دهند که سستی بسترها ممکن است به طور قابل توجهی سبب جابجایی افقی و چرخش اینگونه دیوارها گردند. علاوه بر این، جابجایی لغزشی که از طریق یک مدل بلوک لغزشی بهبود یافته، شامل روش شبه استاتیکی مونونوب-اوکاب برای فشارهای جانبی زمین، تخمین زده می‌شود؛ تطابق مناسبی با جابجایی لغزشی اندازه‌گیری شده دیوارهای اسکله در آزمایش‌های مدل میز لرزان دارد.
1-مقدمه
دیوارهای وزنی یکی از رایج‌ترین سازه‌های بندرگاهی به دلیل کاربردهایی از قبیل بارگیری کشتی، تکیه‌گاه تأسیسات بر روی خاکریز، دسترسی بهینه به خشکی و آب‌های قابل کشیرانی، مقاومت، سهولت ساخت و ساز، امکان ساخت و ساز عمیق و دسترسی به بسترهای با عمق زیاد می‌باشند. با این حال، این دیوارها طی زمین‌لرزه‌های پیشین آسیب شدیدی را به واسطه جابجایی خود به سمت دریا به سازه‌های ساخته شده بر روی بستر خاکریز وارد کرده‌اند. مطابق شکل 1، یک دیوار مایل به سمت خشکی در مقایسه با یک دیوار عمودی دارای گوه شکست کوچکتر و در نتیجه رانش جانبی اندکی است. به طور مشابه، گوه شکست بزرگتر و رانش جانبی بیشتری پشت دیوار مایل به سمت دریا (دیوارهای اسکله) توسعه می‌یابد. دیوارهای وزنی مایل به سمت خشکی در مقایسه با دیوارهای عمودی با توجه به مقادیر قابل توجه مصالح مصرفی در ساخت آنها از قبیل بتن و میلگرد، گران‌تر خواهند بود، و این امر می‌تواند مشکلاتی از قبیل ظرفیت باربری خاک به واسطه وزن بیشتر و اعمال نیروهای اینرسی بزرگتری ناشی از جرم زیاد آنها در طول زلزله به دنبال داشته باشد...