تحلیل و مقایسه اثرات پارامترهای مختلف در بارهای سیکلی بر ظرفیت باربری گروه شمع

یکی از ویژگی های مهم شمع ها مخصوصا برای سازه های عظیم دریایی طبیعت سیکلیک بارگذاری اعم از جانبی و محوری است با توجه به عواقب احتمالی شکست چنین شمع هایی شناخت و بررسی دقیق پاسخ شمع ها به بارگذاری سیکلی محوری بسیار حایز اهمیت است هدف از انجام این پژوهش تحلیل اثرات پارامترهای مختلف در بارهای قایم سیکلی بر ظرفیت باربری دو نوع گروه شمع )1×2( و )2×2( در خاک های ماسه ای است. در تحقیق حاضر هم تحلیل استاتیکی و هم تحلیل دینامیکی بر روی گروه شمع دوتایی و چهارتایی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس انجام گرفت. پارامتر مورد بررسی در این پژوهش ظرفیت باربری و اثرات بار دینامیکی بر آن و بررسی پارامتری عوامل موثر می باشد. با کمک تحلیل فرکانسی میزان فرکانس طبیعی حدود 4 هرتز به دست آمد و از آن برای بارگذاری استفاده شد. در اکثر موارد زمان بارگذاری 1.2 ثانیه می باشد به جز زمانی که بررسی اثر مدت زمان تحلیل مدنظر بوده است. جنس شمع از بتن و خاک ماسه سست می باشد. بار دینامیکی سینوسی و هارمونیک به صورت تنش به سرشمع وارد می شود. معیار مقایسه ظرفیت باربری، نشست 2.5 سانت گروه شمع می باشد .نتایج نشان می دهد که اثر بارگذاری دینامیکی بر کاهش ظرفیت باربری )نسبت به بارگذاری استاتیکی( در گروه شمع با تعداد شمع بیشتر، محسوس تر است. مطالعه پارامتری انجام گرفته نشان می دهد که جنس خاک )مدول الاستیسیته خاک( بر میزان ظرفیت باربری دینامیکی اثرگذار است به طوری که هرچه خاک سست تر باشد، میزان این اثرگذاری کمتر خواهد بود، نتایج نشان می دهند که در خاک سست ظرفیت باربری %22 ، در خاک متوسط %28 و در خاک متراکم 23% نسبت به حالت استاتیکی کاهش یافته است. ظرفیت باربری شمع با افزایش طول شمع افزایش می یابد و بارگذاری دینامیکی تاثیر چندانی بر آن ندارد )در حدود 2 الی 3 درصد(. فرکانس بارگذاری ظرفیت باربری گروه شمع را تحت الشعاع قرار می دهد به طوریکه با استفاده از فرکانس های بزرگتر از فرکانس طبیعی، مشاهده می شود با افزایش فرکانس، ظرفیت باربری سیستم افزایش می یابد. افزایش زمان بارگذاری دینامیکی در حوزه این تحلیل تغییری در نمودارهای جابجایی ایجاد نکرده و در نتیجه تاثیری بر ظرفیت باربری گروه شمع در خاک ندارد .

کلیدواژه ها:

بارگذاری دینامیکی ، گروه شمع ، نرم افزار آباکوس ، گروه شمع دینامیکی