تعیین ضرائب شکل در محاسبات ظرفیت باربری با استفاده از روش خطوط تغییر طول صفر در حالت سه بُعدی

در تحقیقات حاضر پس از مشاهده و بررسی تحقیقات انجام شده در تاریخچه برای بررسی پی های با شکل های مختلف به وسیله ی روش های سه بعدی گوناگون این نتیجه حاصل می شود که به دلیل استفاده از روش های متفاوت با فرض های متفاوت بازه ی وسیعی از ضرائب شکل برای بدست آوردن ظرفیت باربری پی ها با شکل های مربع شکل و مستطیلی حاصل شده است. در میان روش های سه بعدی مورد استفاده برای پیش بینی ضرائب شکل جای خالی روش مشخصه های تنش که پیش از این در حل های دوبعدی به عنوان مرجع جهت کنترل دیگر روش ها شناخته شده است احساس می شود. روش خطوط تغییر طول صفر که حالت عمومی تر برای روش مشخصه های تنش می باشد در سال های اخیر در محیط سه بعدی استفاده شده است. این امید می رود که بتوان از این روش در پیش بینی ضرائب شکل پی برای تخمین ظرفیت باربری استفاده کرد. در این تحقیقات از مدل رفتاری مور-کولمب برای خاک استفاده می شود و معادلات مورد استفاده قابلیت بررسی اثر تغییرات زاویه ی اتساع خاک نیز وجود دارد. در این معادلات فرض بر این است که راستای تنش اصلی و کرنش اصلی در هر نقطه یکسان است. ضرائب شکل برای پی ها به شکل مربع، مستطیل و بیضی در دو حالت پی صیقلی و کاملاً زبر ارائه می شود. مکانیزم مورد استفاده در حالت زبر بدین صورت است که یک گوه ی صلب که سطح آن کاملاً زبر می باشد در زیر پی در نظر گرفته شده است. اثر تغییرات زاویه ی اصطکاک و نسبت ابعاد پی برای شکل های مستطیل و بیضی بررسی شده و نتایج با دیگر روش های سه بعدی مقایسه می شود. با استفاده از شکل بیضی تغییرات رفتار از پی دایره ای که رفتار تقارن محوری را نمایش می دهد به پی نواری که دارای رفتار کرنش صفحه ای است قابل مشاهده است. اثر تغییر زاویه ی گوه ی صلب زیر پی در حالت کاملاً زبر بررسی و با نتایج پیشین مقایسه شده است. در نهایت روابطی برای ضرائب شکل در دو حالت پی صیقلی و پی کاملاً زبر برای استفاده ی مهندسین ارائه شده است. کلیه ی این روابط وابسته به مقادیر زاویه ی اصطکاک خاک و نسبت ابعاد پی می باشد.