بررسی رفتار شمع ها تحت بارگذاری کشش کج

فنداسیونهای شمعی اعضای پیش ساخته یا درجا می باشند که وظیفه انتقال بار از سازه های بالایی واز میان لایه خاک ضعیف (ویا داخل آب)، برلایه های محکمتر وسخت تری که قابلیت تراکم پذیری کمتری دارند، برعهده آنها می باشد. همچنین ممکن است ازاین اعضا جهت تحمل بارهای بالازننده که به علت اثر بار باد ویا بارهای موجی بر سازه های بلند ایجاد می گردد، استفاده شود. بطور خلاصه می توان گفت که شمعها عناصر ستونی شکلی هستند که جهت انتقال بارهای فشاری، کششی، جانبی ویا ترکیبی از آنها از سطح زمین، به لایه های سختر زیرین بکاربرده می شوند. برای شمعهای کوتاه که سابقه گزارش آزمایشات عملی وجود ندارد، نتایج این مدلسازی عددی جهت پیش بینی احتمالی رفتار چنین شمعهایی ارزشمند خواهد بود. با استفاده ازاین تحقیق می توان توزیع فشار در زمین را در حالت کشش کج مورد بررسی قرار داده و تشابه موجود بین مکانیزم گسیختگی در مدل های عددی و نتایج مطالعات انجام شده را مشاهده کرد. نتایج بدست آمده ازاین تحقیق در طراحی سازه های سبک نظیر دکل انتقال نیرو ودر سکوهای نفتی و اسکله ها می تواند مفید واقع شود. برای بدست آوردن ماهیت رفتاری شمع در زوایای بارگذاری مختلف با استفاده از نرم افزار flac3d به تحلیل غیرخطی شمع های کوتاه (با نسبت لاغری 3/8) و بلند (با نسبت لاغری 25) پرداخته شد. معیار گسیختگی از نوع موهر-کلمب و تحلیل ها در محدوده تغییر شکل های بزرگ صورت گرفت. برای اطمینان از صحت عمل کرد مدل، چند گزارش آزمایشی متفاوت در رایانه شبیه سازی شده و با اصلاح مدل بهترین مدل هایی که نتایج مقبولی ارائه می دهند شناسایی شد. نتایج تحلیل ها بیانگر تأثیر عواملی از قبیل گسترش نواحی پلاستیک، گسترش سطوح لغزش در ناحیه تماس خاک با شمع، بزرگی مقدار نیروی اعمالی و زاویه اعمال نیرو بر جابجایی افقی و قائم شمع می باشد. در نهایت اثر تغییرات زاویه اصطکاک خاک و وزن مخصوص مصالح شمع بر رفتار شمع با نسبت لاغری پایین مورد بررسی قرار گرفت.