آمار

تعداد نشریات8
تعداد شماره‌ها430
تعداد مقالات5,589
تعداد مشاهده مقاله7,005,114
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,987,729
نقی زاده رکنی, محسن, توسلی, امید, اسماعیل آبادی, رضا, صراف, امیرپویا. (1403). بررسی عملکرد ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا در کاهش ارتعاشات سطح زمین. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 56(4), 477-496. doi: 10.22060/ceej.2024.22872.8062
محسن نقی زاده رکنی; امید توسلی; رضا اسماعیل آبادی; امیرپویا صراف. "بررسی عملکرد ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا در کاهش ارتعاشات سطح زمین". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 56, 4, 1403, 477-496. doi: 10.22060/ceej.2024.22872.8062
نقی زاده رکنی, محسن, توسلی, امید, اسماعیل آبادی, رضا, صراف, امیرپویا. (1403). 'بررسی عملکرد ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا در کاهش ارتعاشات سطح زمین', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 56(4), pp. 477-496. doi: 10.22060/ceej.2024.22872.8062
نقی زاده رکنی, محسن, توسلی, امید, اسماعیل آبادی, رضا, صراف, امیرپویا. بررسی عملکرد ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا در کاهش ارتعاشات سطح زمین. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1403; 56(4): 477-496. doi: 10.22060/ceej.2024.22872.8062

بررسی عملکرد ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا در کاهش ارتعاشات سطح زمین

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 5، دوره 56، شماره 4، 1403، صفحه 477-496    اصل مقاله (1.54 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2024.22872.8062
نویسندگان
محسن نقی زاده رکنی1؛ امید توسلی* 2؛ رضا اسماعیل آبادی1؛ امیرپویا صراف1
1دانشکده مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران
2گروه مهندسی عمران، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
ارتعاشات محیطی می‌توانند تأثیر قابل توجهی بر آلودگی صوتی و سلامت ساکنان ساختمان‌های مجاور منابع ارتعاش ایجاد کنند. از این رو، مطالعات انجام شده در دو دهه اخیر بر روی کاهش ارتعاشات توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده‌اند. در این مطالعه، به بررسی تأثیر انواع مختلف ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا شامل ترانشه‌های تک دیواره و دو دیواره در دو حالت‌ فعال و غیرفعال، با استفاده از تلفیق نرم‌افزار المان محدود پلکسیس و زبان برنامه‌نویسی پایتون پرداخته شده و مدل‌ها با نتایج سایر تحقیقات، اعتبارسنجی گردیده و همچنین، مطالعه پارامتریک نیز برای ارزیابی اثر عوامل هندسی شامل عمق، عرض و طول برای هر دو سیستم انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که برای دستیابی به مقدار قابل قبولی از کارایی ترانشه، عمق 0.8λr و 1λr به ترتیب به عنوان عمق بهینه برای سیستم‌های تک و دیواره کافی است و با در نظر گرفتن اثر عرض ترانشه پر شده با لیکا، عرضی معادل 0.2λr و0.15λr برای رسیدن به عرض بهینه به ترتیب برای سیستم‌های تک دیواره و دو دیواره کفایت می نماید. همچنین برای طراحی غیرفعال می‌توان نقش عمق را برای موانع تک جداره و دو جداره نادیده گرفت، زیرا عرض ترانشه در مقایسه با عمق ترانشه نقش مهم تری دارد. اما برای دستیابی به یک سیستم تک جداره قابل قبول، باید عرض نرمال را تا حدود0.2λr افزایش داد.
کلیدواژه‌ها
ترانشه بهسازی شده؛ سبکدانه لیکا؛ ارتعاش سطح زمین؛ بار هارمونیک؛ مدلسازی عددی
موضوعات
دینامیک خاک
عنوان مقاله [English]
Investigating on the performance of retrofitted trench with Leca in reducing ground vibrations
نویسندگان [English]
Mohsen Naghizadeh Rokni,1؛ Omid Tavasoli2؛ reza esmaeilabadi1؛ amirpouya sarraf1
1Department of Civil Engineering, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran
2Department of Civil Engineering, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Environmental vibrations can have a significant impact on noise pollution and the health of the residents of buildings adjacent to the vibration sources. Therefore, the studies conducted in the last two decades on reducing vibrations have attracted a lot of attention from researchers. In this study, the effect of different types of improved trenches with Leca lightweight aggregate, including single and double-walled trenches in both active and passive modes, has been investigated, using the combination of Plexis3D finite element software and Python programming language, and the models with the results of other researches. It has been validated and also, and a parametric study has been done to evaluate the effect of geometrical factors including depth, width, and length for both systems. The obtained results indicate that in order to achieve an acceptable amount of trench efficiency, the depth of 0.8λr and 1λr is sufficient as the optimal depth for single and wall systems, respectively, and considering the effect of the width of the trench filled with Leca, a width equal to 0.2λr and 0.15λr is enough to reach the optimal width for single-wall and double-wall systems, respectively. Also, for passive design, the role of depth can be ignored for single and double-walled barriers, because trench width plays a more important role compared to trench depth. Moreover, to achieve an acceptable single-wall system, the normal width should be increased to about 0.2λr.
کلیدواژه‌ها [English]
Retrofitted trench, Leca, Ground Vibration, Harmonic Load, Numerical Modeling
مراجع
  1. Miller, H. Pursey, E.C. Bullard, On the partition of energy between elastic waves in a semi-infinite solid, Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 233(1192) (1955) 55-69.
  2. E. Richart, J.R. Hall, R.D. Woods, Vibrations of soils and foundations, (1970).
  3. M. Al-Hussaini, Vibration isolation by wave barriers, State University of New York at Buffalo, (1992).
  4. R. Massarsch, Vibration isolation using gas-filled cushions, in: Soil dynamics symposium in honor of professor Richard D. Woods, (2005), pp. 1-20.
  5. Mahdavisefat, H. Salehzadeh, A. Heshmati, Full-scale experimental study on screening effectiveness of SRM-filled trench barriers, Géotechnique, 68(10) (2018) 869-882.
  6. Coulier, V. Cuéllar, G. Degrande, G. Lombaert, Experimental and numerical evaluation of the effectiveness of a stiff wave barrier in the soil, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 77 (2015) 238-253.
  7. Gao, Q. Zhang, J. Chen, Q. Chen, Field experiments and numerical analysis on the ground vibration isolation of wave impeding block under horizontal and rocking coupled excitations, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 115 (2018) 507-512.
  8. Bose, D. Choudhury, J. Sprengel, M. Ziegler, Efficiency of open and infill trenches in mitigating ground-borne vibrations, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 144(8) (2018) 04018048.
  9. D. Woods, Screening of surface wave in soils, Journal of the soil mechanics and foundations division, 94(4) (1968) 951-979.
  10. Ulgen, O. Toygar, Screening effectiveness of open and in-filled wave barriers: a full-scale experimental study, Construction and Building Materials, 86 (2015) 12-20.
  11. Alzawi, M.H. El Naggar, Full scale experimental study on vibration scattering using open and in-filled (GeoFoam) wave barriers, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31(3) (2011) 306-317.
  12. Pu, Z. Shi, H. Xiang, Feasibility of ambient vibration screening by periodic geofoam-filled trenches, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 104 (2018) 228-235.
  13. Çelebi, S. Fırat, G. Beyhan, İ. Çankaya, İ. Vural, O. Kırtel, Field experiments on wave propagation and vibration isolation by using wave barriers, Soil dynamics and earthquake engineering, 29(5) (2009) 824-833.
  14. Murillo, L. Thorel, B. Caicedo, Ground vibration isolation with geofoam barriers: Centrifuge modeling, Geotextiles and Geomembranes, 27(6) (2009) 423-434.
  15. Beskos, B. Dasgupta, I. Vardoulakis, Vibration isolation using open or filled trenches: Part 1: 2-D homogeneous soil, Computational mechanics, 1 (1986) 43-63.
  16. E. Beskos, Boundary element methods in dynamic analysis: Part II (1986-1996), (1997).
  17. Ahmad, T. Al-Hussaini, Simplified design for vibration screening by open and in-filled trenches, Journal of geotechnical engineering, 117(1) (1991) 67-88.
  18. Haupt, Wave propagation in the ground and isolation measures, (1995).
  19. Haupt, Isolation of vibrations by concrete core walls, in: Proceedings of the ninth international conference on soil mechanics and foundation engineering, (1977), pp. 251-256.
  20. D. Ekanayake, D. Liyanapathirana, C.J. Leo, Attenuation of ground vibrations using in-filled wave barriers, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 67 (2014) 290-300.
  21. Liyanapathirana, S.D. Ekanayake, Application of EPS geofoam in attenuating ground vibrations during vibratory pile driving, Geotextiles and Geomembranes, 44(1) (2016) 59-69.
  22. Saikia, Numerical study on screening of surface waves using a pair of softer backfilled trenches, Soil dynamics and earthquake engineering, 65 (2014) 206-213.
  23. Schevenels, G. Lombaert, Double wall barriers for the reduction of ground vibration transmission, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 97 (2017) 1-13.
  24. Esmaeili, J.A. Zakeri, S.A. Mosayebi, Investigating the optimized open V-shaped trench performance in reduction of train-induced ground vibrations, International Journal of Geomechanics, 14(3) (2014) 04014004.
  25. -A. Zakeri, M. Esmaeili, S.-A. Mosayebi, Numerical investigation of the effectiveness of a step-shaped trench in reducing train-induced vibrations, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 228(3) (2014) 298-306.
  26. Alzawi, M.H. El Naggar, P.D. Eng, Numerical investigations on vibration screening by in-filled geofoam trenches, in: 64rd Canadian Geotechnical Conference, Toronto, ON, Canada, (2011).
  27. L. Kuhlemeyer, J. Lysmer, Finite element method accuracy for wave propagation problems, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 99(5) (1973) 421-427.
  28. -J. Dolling, Abschirming von erschitterungen durch bodenschlitze, Die Bautecnic, 5 (1970) 151-158.
  29. Kattis, D. Polyzos, D. Beskos, Modelling of pile wave barriers by effective trenches and their screening effectiveness, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 18(1) (1999) 1-10.
  30. Sprengel, J., Praktische Anwendung injizierter Isolierkörper als Erschütterungsreduktionsmaß nahme (Doctoral dissertation, Dissertation, RWTH Aachen University, (2017).
  31. Zukri, Application of Finite Element Modelling to Lightweight Aggregate (LECA) Column-Raft, International Journal of Integrated Engineering, 11(9) (2019) 212-223.
  32. Tavasoli, M. Ghazavi, Wave propagation and ground vibrations due to non-uniform cross-sections piles driving, Computers and Geotechnics, 104 (2018) 13-21.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 550
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 585


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب