مدل سازی دیوارهای خاکی مسلح شده با نوارهای فلزی به روش اجزاء مجزا
Abstract
روش اجزاء مجزا در سال ۱۹۷۱ در مدل سازی جابه جایی توده های سنگی، و در دهه یٓ۹۰ در مدل سازی مسائل مکانیک خاک و پی به کار گرفته شد. در این تحقیق، از این روش برای مدل سازیِ دیوارهای خاکیِ مسلح توسط نوارهای فلزی استفاده شده است. بدین منظور، مجموعه ی خاک و مسلح کننده به تعدادی عضوهای ذوزنقه یی تقسیم بندی شده اند که هر عضو شامل یک نوار تقویت است. در وجوهی که خاک با خاک در تماس است، اتصال عضوها با استفاده از دو فنر برشی و قائم صورت می گیرد . رفتار این فنرها به صورت کشسانی ـ خمیری بوده و خصوصیات آنها با توجه به پارامترهای خاک تعیین می شود. در وجه تماس عضو با سطح گسیختگی، چهار فنر قرار داده می شود. دو فنر اضافه به منظور اعمال اثر نیروی کشش و برش مسلح کننده ها پیش بینی شده اند. سختی فنر کششی مسلح کننده ها با توجه به رفتار اصطکاک خاک و نوار، و سختی فنر برشی با استفاده از نظریه ی تیر بر بستر ارتجاعی در طول مقاوم مسلح کننده ها محاسبه شده است. با استفاده از محاسباتِ ماتریسیِ نیروها در وجوه هر عضو، ماتریس سختی عضوها تعیین و از ترکیب آن ها ماتریس سختی کل سازه حاصل می شود. با اعمال نیروها به مجموعه، دستگاه ماتریسی تحلیل گردیده و تغییر طول فنرها با استفاده از تغییر مکان نسبی دو ضلع مجاور تعیین می شود. محاسبه ی نیروها از حاصل ضرب سختی فنرها در تغییر طول آن ها به دست می آید. به منظور کنترل نتایج مدل سازی و ارائه ی قابلیت ها و کارایی آن یک برنامه ی رایانه یی به زبان فرترن نوشته شده و مثال های متعددی مورد تحلیل قرار گرفته اند. تحلیل استاتیک و دینامیک سازه های خاک مسلح که در روش های تحلیل سنتی با کاستی ها و معایب زیادی همراه اند به راحتی و با اطمینان کافی در حالات مختلف بارگذاری بررسی شده اند.