مقایسه تاثیر نیروی زلزله و نیروی امواج بر آبشکن‌ها (مطالعه موردی:آبشکن‌های دهنه‌سر سفیدرود)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه گیلان

چکیده

آبشکن­ها سازه­هایی هستند که از بنادر و سواحل در مقابل امواج و جریان­های ساحلی محافظت می­کنند. در آیین نامه­های طراحی، نیروی غالب اینگونه سازه­ها عمدتا نیروی امواج دریا می­باشد و به مسئله نیروی جانبی مربوط به زلزله توجه خاصی نشده است. با توجه به اینکه سواحل طولانی در شمال و جنوب کشور در معرض خطر نسبی زلزله قرار دارند، لذا یکی از نیروهای عمده در طراحی سازه­های ساحلی، نیروی زلزله می­باشد. در این مقاله سعی بر این بوده است که علاوه بر نیروی امواج، عملکرد این نوع سازه­ها در مقابل نیروی ناشی از زلزله نیز بررسی شود. یکی از عوامل مهم در طراحی اینگونه سازه­ها، کنترل پایداری آنها می­باشد و نشان داده شده است که نیروی زلزله می­تواند تاثیر عمده ای روی این پایداری داشته باشد. در مقاله حاضر تاثیر شتاب زلزله بر عملکرد آبشکن­ها بررسی شده و ملاحظه گردیده که در بعضی موارد نیروی زلزله نسبت به نیروی موج، غالب بوده است. جهت بررسی تنش­ها و تغییر مکان­های ناشی از نیروهای جانبی، از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس 8/6 با تاکید بر داده­های آبشکن­های واقع در مصب رودخانه سفیدرود استفاده شده است. نقاط بحرانی حاصل از بارگذاری که منجر به تخریب می­شود تعیین گردید و علاوه بر آن منحنی­های مختلفی به منظور طراحی بهینه این سازه­ها ارائه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparing the Behavior of Groins Constructed in the Estuary of Sefidrood River under the Wave and Earthquake Forces

نویسندگان [English]

  • MA Lotfollahi-Yaghin 1
  • MH Aminfar 1
  • MA Lashteh Neshaei 2
  • M Biklaryan 1
چکیده [English]

Although there is considerable volume of information regardingthe design loads on coastal protective structures (such as groin and breakwater), in literature, however, the main load is taken to be the wave force and there has not been enough concern on lateral force due to earthquake. Since northern and southern coastlines of the country are located in the potentially seismic zones, investigating the behavior of coastal structures against such force is of the great importance. In this paper, the groins constructed in the estuary of SefidroodRiver are modeled and analyzed under the earthquake and under wave induced loads. The main objective of this study is to obtain the suitable dimensions for groins to resist the earthquake induced lateral loads. The analyses are performed on a number of the groin’s cross sections using a multi-purpose F.E. package called ABAQUS6.8. The results obtained from the present study indicate that in some cases and at the different locations along the groin, the earthquake forces can be as important as wave forces and it can affect the results of the analyses. The results are plotted and illustrated in such a way that to be used by designers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coastline
  • Earthquake force
  • Groin
  • Sea waves
  • Sefidrood River
چگینی و. 1377. راهنمای طراحی موج شکن­ها. جلد دوم مجموعه کتابهای مهندسی دریا 2. شرکت جهاد تحقیقات آب وآبخیز داری.
بی­نام، 1384. فاز مطالعاتی طرح محافظت از ساحل دهنه سر کیاشهر دهنه سر سفیدرود. مشاور طراحان محیط خزر، کارفرما شرکت سهامی آب منطقه ای استان گیلان.
Abaqus User's Manual, 2008. Version 6.8.
 Goda Y, 2000. Random Seas and Design of Maritime Structures. World Scientific Publishing Co.
Isebe D, Azerad P, Mohammadi B and Bouchette F, 2008. Optimal shape design of defense structures for minimizing short wave impact. Coast Eng 55: 35–46.
Lee KH, Mizutani N, 2008. Experimental study on scour occurring at a vertical impermeable submerged breakwater. ApplOcean Res 30 (2): 92–99.
Losada IJ, Lara IJ and Guanche R, 2008. Numerical analysis of wave overtopping of rubble mound breakwaters. Coast Eng 55: 47–62.
Mohammadi B and Pironneau O, 2001. Applied Shape Optimization for Fluids. OxfordUniversity Press. London
Myrhaug D and Ong MC, 2009. Random wave-induced scour at the trunk section of a breakwater Coast Eng 56: 688–692.
Minikin RR, 1963. Winds, waves and maritime structures.Studies in Harbor Making and in the Protection of Coasts, 2nd Rev. Ed., Griffin, London.
Ozbahceci BO and Ergin A, 2008. Design weight of armour stone considering the effect of extreme waves. Ocean Eng 35: 393–399.
Pianc, 2000. Seismic Design Guideline for Port Structures. Working Group No.34 of Maritime Navigation Commission, International Navigation Association.
Rundgren L, 1958. Water wave forces. Bulletin No.54, Royal Inst. of Tech., Division of Hydraulics, Stockholm, Sweden.
Vidal C, Medina R and Lomonaco P, 2006. Wave height parameter for damage description of rubble-mound breakwaters. Coast  Eng 53: 711–722.
Van der Meer JW, Verhaeghe H and Steendam GJ, 2009. The new wave overtopping database for coastal structures. Coast Eng 56: 108–120.
Westergaard HM, 1933. Water pressures on dams during earthquakes. Transactions, ASCE 98: 418-433
Zyserman, JA, Johnson HK, Zanuttigh B and Martinelli L, 2005. Analysis of far-field erosion induced by low-crested rubble-mound structures. Coast Eng 52: 977–994.