تحلیل دینامیکی غیرخطی شمع های قائم منفرد تحت اثر بارهای جانبی با استفاده از منحنی p-y دینامیکی

در این پایان نامه به تحلیل استاتیکی و دینامیکی شمع های منفرد قائم تحت اثر بارهای جانبی واقع در انواع خاک های چسبنده و غیر چسبنده پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از اصل همیلتون و بر مبنای تئوری کلاسیک، معادله حاکم بر رفتار شمع تحت اثر انواع بارهای جانبی را به دست آورده و از آن ها برای بدست آوردن معادله حاکم بر رفتار شمع تحت اثر بار های دینامیکی و استاتیکی استفاده می کنیم. لازم به ذکر است به منظور مدل سازی رفتار غیرخطی-دینامیکی خاک از منحنی p-y دینامیکی استفاده شده است. همچنین، با در نظر گرفتن دو نوع شرط مرزی برای سر شمع، یکی حالت سر آزاد و دیگری سر بسته، به حل معادله حاکم پرداخته شده است. روش عددی مورد استفاده برای حل معادلات حاکم، روش دیفرانسیل کوادریچر می باشد. به منظور بررسی و مشخص کردن سرعت همگرایی این روش، ابتدا مسئله ای را در نظر گرفته و آن را با استفاده از روش های دیفرانسیل کوادریچر و تفاضل محدود حل نموده و نتایج حاصله، با نتایج حل دقیق و تحلیلی آن مقایسه شده است. پس از مشخص شدن سرعت همگرایی روش دیفرانسیل کوادریچر، سایر مسائل شمع تحت اثر نیروهای استاتیکی و نوسانی با به کارگیری همین روش عددی حل شده اند و بر اساس آن اثر پارامتر های مختلف شمع و خاک و همچنین اثر فرکانس بارگذاری بر جابجایی های ایجاد شده در شمع و حداکثر لنگر بوجود آمده در آن ، که در بهینه نمودن طراحی شمع ها بسیار با اهمیت می باشد، مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. ضمنا به منظور بررسی های بیشتر و اطمینان از صحت نتایج، در حالت های مختلف مقایسه ای بین روش دیفرانسیل کوادریچر و روش تفاضل محدود و همچنین نتایج ارائه شده توسط سایر محققین انجام شده است.