اثر ناهمسانی تغییرشکل پذیری نهشته های طبیعی ناهمگون در نشست پی های سطحی

پروسه شکل گیری نهشته های طبیعیاغلب موجب ایجاد صفحات افقی به صورت لایه بندی می گردد که سبب می شود خصوصیات الاستیک خاکها در جهات مختلف با یکدیگر متفاوت گردد و از اینرو غالباً تمامی نهشته های طبیعی ناهمسان هستند. در این مطالعه، رفتار نشست پذیری آنی (الاستیک) خاکهای ریزدانه تحت بارگذاری استاتیکی با در نظر گرفتن توزیع تصادفی سختی در اعماق موثر و همچنین شرایط ناهمسانی در محیط پیوسته بررسی گردیده است. پارامترهای موثری که در این مطالعه ارزیابی گردیده است، شامل عرض پی، مدول الاستیک خاک، کو واریانس تغییرات مدول الاستیک، طول همبستگی یا مقیاس نوسان و نسبت های ناهمسانی عرضی می باشد. تحلیل های مذکور جهت بررسی نشست پی منفرد و همچنین نشست تفاضلی دو پی منفرد مجاور یکدیگر در حالت دو بعدی بررسی شده است. همچنین از شرایط پی صلب و با در نظر گرفتن عدم لغزش در مرز پی و خاک زیرین، در تحلیل و مدلسازی استفاده گردیده است. بر اساس روش اجزای محدود، با استفاده از زیان برنامه نویسی فرترن، نشست پی ها در فضای تصادفی ناهمسانی بررسی شده است. در این تحلیل فرض شده است که مدول الاستیسیته از توزیع لگاریتم نرمال پیروی می کند و جهت تخمین همه حالت های محتمل در تابع چگالی احتمالی نشست، از شبیه سازی مونت-کارلو استفاده شده است. این روش شامل شبیه سازی هر حالت محتمل از گستره مدول الاستیسیته و سپس تحلیل الملن محدود آن حالت است که به حالت محتملی از نشست منجر می شود. تکرار این چرخه برای همه حالات محتمل در محدوده مدول الاستیسیته، دسته ای از نشست های احتمالی را تولید می کند که با ترسیم هیستوگرام داده های مربوطه می توان پارامترهای توزیع را تعیین کرد. با توجه به شرایط ذکر شده، در این تحقیق از 3000 حالت محتمل برای هر دسته از پارامترهای ورودی استفاده شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش نسبت ناهمسانی مدول الاستیسیته، مقدار نشست در زیر پی به شدت کاهش می یابد. این شرایط با شدت کمتری برای تغییرات نسبت ناهمسانی برشی نیز وجود دارد. همچنین با افزایش طول همبستگی مدول الاستیسیته، اختلاف مقادیر بدست آمده برای نشست در دو شرایط تحلیل مشخصه و تصادفی با یکدیگر افزایش خواهد یافت. ضمن آنکه اثر تحلیل تصادفی سبب افزایش نشست تخمین زده شده با در نطر گرفتن اثر ناهمسانی خواهد شد.