مدل سازی پی شمعی سازه های بلند در خاک های نرم با استفاده از روش عددی

خاک های سطحی در مناطق ساحلی و فرا ساحلی معمولا از نوع ماسه و رس رسوبی و بسیار سست بوده و با توجه به اشباع بودن ، تحت بار گذاری دینامیکی مستعد روانگرایی هستند. شمع های قرار گرفته در این خاک ها عملکرد بسیارپیچیده ای داشته و با وجود تحقیقات گسترده ای که در این خصوص انجام شده، می توان گفت کماکان مکانیزم اندر کنش شمع و خاک در شرایط وقوع روانگرایی به صورت کامل و دقیق مشخص نشده است. در این تحقیق برای بررسی پدیده روانگرایی ، مدل سازی به صورت سه بعدی انجام شده و از تحلیل کاملا همبستهU-P و روش اجزای محدود برای حل مسیله استفاده شده است. مدل رفتاری استفاده شده توانایی پیش بینی رفتار ماسه در حالت زهکشی نشده را داشته وبا دقت نسبتا خوبی پدیده روانگرایی را شبیه سازی می کند. لایه بندی خاک مورد استفاده در تحقیق حاضر شامل یکلایه خاک ماسه ای با تراکم کم است،که بر روی یک لایه از خاک ماسه با تراکم بیشتر قرار گرفته و برای بررسی اثر حضور خاک رس، بار دیگر لایه بالایی به صورت دو لایه شامل لایه ای از خاک رس بر روی لایه ماسه ای در نظر گرفته شدهاست. بارگذاری دینامیکی شامل یک موج هارمونیک سینوسی از نوع تاریخچه زمانی شتاب با شدت فرکانس های مختلفبوده و مدت کل زمان بارگذاری نیز 01 ثانیه انتخاب شده است. با توجه به موراد ذکر شده و با انجام صحت سنجی مدل ، تغییرات فشار آب حفره ای ، تغییر مکان های شمع لنگر های خمشی آن با دقت نسبتا خوبی به دست آمده که نشاندهنده توانایی مدل در پیش بینی مکانیزم روانگرایی و اثرات آن بر شمع است. مشاهده گردید که پاسخ های شمع و به خصوص لنگرهای خمشی و شتاب با افزایش فرکانس بارگذاری دچار کاهش فایل ملاحظه ای می شوند. با افزایش قطرشمع ، سطح جانبی شمع که در تماس با خاک است ، افزایش می یابد و با وجود این که افزایش قطر سبب کاهش تغییر مکان میگردد ، از طرفی دیگر می تواند به علت افزایش سطح جانبی شمع در برابر خاک و در نتیجه افزایش نیروهای حرکتی وارده از خاک ، سبب افزایش تغییر مکان ها نیز گردد. همچنین می توان نتیجه گرفت که در صورت حضور لایهرسی ، لنگرهای خمشی حداکثر شمع پس از روانگرایی می تواند تا حدود 54 درصد افزایش یابد که میزان این افزایش به ضخامت لایه رسی بستگی دارد.

کلیدواژه ها:

روانگرایی ، اندر کنش خاک شمع ، مدل رفتاری چند صفحه ای ، حل همبسته