تحلیل ظرفیت باربری محوری و رفتار شمع های بتن مسلح مستقر در خاکهای مستعد روانگرایی

استفاده از پی های عمیق (شمع ها) در طی ده? اخیر، افزایش قابل توجهی در سواحل ماسه ای کشور که غالباً دارای ساختار خاک دانه ای اشباع هستند، پیدا کرده است. تنش های زلزله در مناطقی با چنین ساختار خاک موجب افزایش فشار آب منفذی و کاهش مقاومت خاک و در نهایت ایجاد حالت روانگرایی در خاک می گردد که اثرات مخرب و پرهزینه ای را بر روی پی های عمیق خواهد گذاشت. لذا با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به بررسی و تحلیل رفتار شمع ها در خاکهای روانگرا با تأکید ویژه بر ظرفیت باربری محوری فشاری پرداخته است. بدین منظور با استفاده از مدلسازی کامپیوتری، ابتدا یک مدل دو بعدی شمع و خاک در شرایط عادی و استاتیکی تولید و با استفاده از روش عددی تفاضل محدود در نرم افزار flac 2d تحلیل گردید ولی به دلیل فقدان داده در مراجع مربوطه، نتایج صحت سنجی نشده و تنها با روش های تئوریک متداول تعیین ظرفیت باربری محوری شمع ها نظیر روش مایرهوف، وسیک، ?، ? و ? مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با مدلسازی روانگرایی پروفیل خاک مورد نظر بوسیل? اعمال زلزل? سال 1369 منجیل گیلان، ظرفیت باربری محوری شمع در شرایط روانگرایی خاک بررسی گردید. در محاسب? ظرفیت باربری محوری شمع، رفتار نیرو - نشست شمع نیز مورد توجه قرار گرفته است. در مدلسازی فوق، رفتار شمع مطابق با مدل الاستیک و رفتار خاک در حالت استاتیکی مطابق با مدل موهر- کلمب و در حالت دینامیکی (روانگرایی) مطابق با مدل فین در نظر گرفته شده است. جهت توزیع نیروی محوری اعمالی در طول شمع نیز از مکانیزم کاهش نیروی محوری در اثر فعال شدن مقاومت برشی خاک در اثر جابجایی شمع نسبت به خاک اطراف و انتقال بار از شمع به خاک استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهند که به علت تراکم خاک در اثر زلزله و وقوع روانگرایی، جابجایی سر شمع در حالت دینامیکی و روانگرایی خاک، تقریباً 10 تا ?? برابر جابجایی سر شمع در حالت استاتیکی شده است. همچنین ظرفیت باربری محوری شمع در حالت روانگرایی خاک به حدود 60 درصد ظرفیت باربری در حالت استاتیکی تقلیل پیدا کرده است. مطالعات پارامتریک انجام شده نیز نشان دادند که نوع اتصال سر شمع، فرکانس زلزله، ضخامت لای? خاک روانگرا، نسبت طول به قطر شمع و سطح آب زیرزمینی از عوامل تأثیر گذار بر ظرفیت باربری محوری و رفتار شمع ها در خاکهای مستعد روانگرایی به شمار می روند.