رفتار شمعها تحت بارهای جانبی تناوبی

بارهای جانبی وارده به شمع ها معمولاً بارهای تناوبی هستند ، یعنی خاک تحت تأثیر یک سری تنش های تناوبی قرار می گیرد. با توجه به رفتار غیر خطی ، خاک تحت بارهای تناوبی شونده تغییر رفتار داده و مقاومت و سختی آن بطور قابل توجهی افت پیدا می کند. همچنین ایجاد پدیده هایی مانند جدا شدن خاک از شمع و تماس مجدد هنگام تغییر جهت بار در خاکهای ماسه ای باعث تفاوت پاسخ شمع در بارگذاری تناوبی نسبت به بارگذاری استاتیکی مونوتونیک شده است . بنابراین نتایج تحلیل شمع تحت بار جانبی سیکلی متفاوت از نتایج کلاسیک مربوط به بارگذاری مونوتونیک می باشد . در این تحقیق رفتار شمع تحت بار جانبی تناوبی در خاکهای غیر چسبنده با استفاده از مدلسازی و تحلیل عددی مورد بررسی قرار گرفته است . این تحقیق شامل بررسی روی تک شمع و گروه شمع تحت بار جانبی زلزله می باشد . بدین منظور مدلهای دو بعدی شمع ، خاک و سازه ساخته شد و سپس با استفاده از نرم افزار آباکوس که تحلیل آن بر اساس روش اجزاء محدود و با رویکرد صریح می باشد تحلیل شده است. بارگذاری در سه مرحله شامل مرحله ژئواستاتیک جهت در نظر گرفتن تنشهای درجای خاک ، مرحله استاتیک برای بارگذاری ثقلی ناشی از وزن روسازه و مرحله بارگذاری دینامیکی که بصورت شتاب افقی زلزله در بستر به مدل اعمال شده است. در این تحلیل برای اخذ نتایج مناسب و ایجاد افت در مقاومت خاک از مدل موهرکلمب استفاده شده است . به منظور بررسی رفتار شمع تحت بار جانبی تناوبی چهار تغییر در پارامترهای مدلسازی داده شده که شامل سختی خاک ، قطر شمع ها، طول شمع ها و فاصله شمع ها می باشد و به منظور بررسی تاثیر این پارامترها بار عمودی شمع های کناری پی ، برش پایه ستون های سازه ، جابجایی افقی نسبی پی ،نشست پی ، دوران پی ، تغییرشکل افقی نسبی سر شمع نسبت به نوک شمع ، منحنی لنگر خمشی حداکثر در سر شمع و نیروی برشی حداکثر درسر شمع بررسی شده است و مشاهده شد که هر پارامتر متغییر مدلسازی تاثیر خاصی بر پارامترهای خروجی داشته اند. در انتها نتایج رفتار تک شمع و گروه شمع با یکدیگر مقایسه شده است و تفاوتهایی در آنها رخ داده که به دلیل تفاوت سختی ، عملکرد و گیرداری بوده است.