فردین جعفرزاده - دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف
رامین قاسمی - کارشناس ارشد مهندسی ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

مهمترین گام در روش های کنونی تحلیل دینامیکی پی ماشین آلات، تعیین توابع امپدانسی دینامیکی است. در این روش ها فرض می شود که برهم کنش بین پی و خاک، یک رابطه خطی با جابجایی پی در کرنش های کوچک داشته باشد. این رابطه خطی بین برهم کنش پی و خاک با جابجایی پی توسط توابع امپدانس دینامیکی برقرار می شود. این توابع مختلط و وابسته به فرکانس بارگذاری هستند. در این مطالعه پاسخ دینامیکی پی های سطحی به کمک مدل سازی فیزیکی بررسی شده است. با استفاده از روش ریزش بارانی، ماسه بابلسر با چنگالی یکنواخت درون یک محفظه فولادی ریخته شد که دیواره های داخلی و کف آن با یک لایه خاک اره پوشانده شده بود. هدف از استفاده ازلایه خاک اره، جلوگیری از انعکاس امواج توسط جداره های جعبه و مدلسازی فضای نیمه بی نهایت است. سپس پی مربعی واقع در سطح خاک تحت ارتعاش اجباری قرار گرفت. بار دینامیکی وارده و پاسخ ارتعاشی آن از طریق ابزار سنجش روی پی ها اندازه گیری شد. ابزار سنجش روی پی ها شامل نیروسنج در محل اعمال بار به پی توسط مولد، یک شتاب سنج در جهت افقی و دو شتاب سنج در جهت قائم بود. در مرحله بعد با استفاده دوباره از روش ریزش بارانی ارتفاع خاک به نحوی افزایش یافت که نسبت دفن شدگی پی به 0/5 رسید و آزمایش ها برای این حالت تکرار شد. در مرحله آخر با افزایش مجدد ارتفاع خاک، نسبت دفن شدگی پی به یک رسید و پاسخ پی در این حالت نیز بررسی شد. در انتها با بهره گیری از معادلات حرکت مناسب، پارامترهای هندسی و داده های ثبت شده، توابع دینامیکی امپدانس برای مود ارتعاشی افقی محاسبه گردید که به صورت نمودارهایی برحسب فرکانس بی بعد ارائه شده است. مقایسه توابع امپدانس دینامیکی افقی برای نسبت های مختلف دفن شدگی، بیانگر افزایش توابع امپدانس دینامیکی در محدوده فرکانس بی بعد 0 تا 3/5 است.

تابع امپدانس، پاشخ دینامیکی، نسبت دفن شدگی پی، مدل فیزیکی، پی ماشین آلات، بار هارمونیک افقی