تاثیر مشخصات لایه خاک روانگرا در اندرکنش خاک-تک شمع - سازه توربین های بادی

هدف اصلی برنامه توسعه پایدار سال 2030 توسعه دسترسی به انرژی های تجدیدپذیر، پایدار، قابل اطمینان و مقرون به صرفه است. از جمله انرژی های تجدید پذیر می توان به انرژی باد و استفاده از توربین های بادی اشاره کرد. این توربین های عمدتا در مناطق ساحلی یا فراساحلی لرزه خیز و مستعد روانگرایی استفاده می شود . رشد اجرای این توربین ها در مناطق لرزه خیز توام با بستر روانگرا استفاده از شمع ها و سایر فونداسیون های عمیق را ضروری کرده است. در این مقاله تغییر مشخصات لایه خاک روانگرا در اندرکنش خاک-تک شمع - سازه توربین های بادی در چهار نوع ماسه روانگرا با ضخامت 5 متر ، تحت بار توربین 2 کیلو وات و تاثیر 14 رکورد زمین لرزه حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با در نظرگرفتن مدل رفتاری مناسب برای لایه های خاک، اندرکنش بین شمع و خاک به روزش مستقیم در نرم افزار OpenSees انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در زمین لرزه های با بیشینه شتاب کمتر از g 4/0 ، در خاک های ماسه ای با تراکم بیش از 70 % روانگرایی رخ نمی دهد. بیشترین جابجایی به شمع در خاکی که زاویه اصطکاک داخلی (ɸ=30) و کمترین درصد تراکم را دارد، اتفاق می افتد. با وقوع روانگرایی در لایه میانی تراز اتکای گیرداری شمع از حوالی سطح زمین به انتهای لایه روانگر منتقل می گردد. همچنین نتایج نشان داد، مقادیر حداکثر فشار منفذی، لنگر خمشی و نیروی برشی خاک تحت زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک با افزایش تراکم خاک کاهش می یابد و این کاهش برای زلزله های حوزه دور مشهودتر است.