مدلسازی عددی ستون های سنگی شفته آهکی تحت بارگذاری و باربرداری به روش اجزای محدود

در این مقاله، سعی بر آن بوده که، با تغییر پارامترهای مختلف موثر بر رفتار ستون سنگی، نظیر مقاومت برشی خاک نرم، نحوه اجرا (اصطکاکی یا اتکایی) و نقش هر یک از این عوامل بر رفتار بارگذاری-تغییرشکل ستون سنگی شفته آهکی و ستون سنگی معمولی واقع در خاک رسی نرم بررسی شود. بررسی ها و مقایسه های انجام شده، تحت بارگذاری و باربرداری محوری صورت گرفته است. این مطالعه با کمک مدل سازی کامپیوتری و تحلیل مدل مذکور با استفاده از نرم افزار اجزای محدود PLAXIS انجام شده است. ظرفیت باربری و نشست در خاک های ریزدانه ی سست، ستون سنگی شفته آهکی نسبت به معمولی بهبود بیشتری پیدا کرده است. همچنین مشخص شد که، نشست ستون معمولی بیشتر در اثر انبساط جانبی ستون است و نشست چندانی در انتهای ستون صورت نمیگیرد؛ تا در نتیجه ی آن مقاومت خاک زیر ستون فعال گردد. ولی عمده نشست ستون سنگی شفته آهکی، در انتهای آن اتفاق می افتد. با توجه به این نکات، خاک کناری ستون و و خاک زیر ستون به ترتیب روی ستون سنگی معمولی و شفته آهکی تاثیر بیشتری دارند. با توجه به تاثیر بیشتر خاک زیر ستون سنگی شفته آهکی فاز باربرداری در حالت اتکایی، در هر سه خاک با مقاومت برشی های مختلف، زمانی که تنش برابر صفر است، به جای اولیه خود برگشت (نشست برابر صفر شد). در حالی که در حالت اصطکاکی، با شرایط یکسان نشست صفر نبود. علاوه بر این ها، در خاک هایی با مقاومت برشی کمتر، نشست های بزرگتری بعد از بار برداری اتفاق افتاده است. در باربرداری ستون سنگی معمولی، در دو حالت اصطکاکی و اتکایی، نتایج تقریبا مشابه ای بدست آمده است. دلیل این امر این است که، ستون سنگی معمولی، دچار انبساط جانبی (شکم دادگی) می شود و خاک کناری ستون روی رفتار ستون تاثیر می گذارد.

Keywords:

ستون سنگی شفته آهکی , بارگذاری و باربرداری محوری , اجزاء محدود , انبساط جانبی