مقایسه ظرفیت باربری استاتیکی محوری شمع های باریک شونده با شمع های استوانه ای در ماسه سست با استفاده از مدلسازی فیزیکی در سانتریفیوژژئوتکنیکی

یکی از راهکارهای افزایش ظرفیت بابری محوری شمعهای درجاریز، اجرای آنها به صورت باریک شونده است. در این صورت بخشی از نیروی وارده به نوک شمع به جداره آن منتقل خواهد شد و شمع عملکرد اصطکاکی پیدا میکند. در این مقاله آزمایشهای بارگذاری بر روی سه شمع با مقاطع مختلف استوانه ای و باریک شونده با طول 200 میلیمتر در ماسه 161 فیروزکوه با تراکم کم در دستگاه سانتریفیوژ ژئوتکنیکی صورت گرفته است. شمع استوانه ای در مقیاس مدل دارای قطر 20 میلیمتر و شمع باریک شونده دارای قطر 16/5 میلیمتر در نوک و زاویه باریک شوندگی 1 درجه بوده است و حجم شمعها برابر اختیار شده است. در مطالعه حاضر مدلسازی فیزیکی در دستگاه سانتریفیوژ در محیط 40g انجام شده است که امکان انجام آزمایش بارگذاری شمع در محدوده تنشهای برجا در مقیاس واقعی را فراهم آورده است. در تمامی آزمایشها، بعد از رسیدن به شتاب هدف، آزمایش بارگذاری محوری روی شمعها صورت پذیرفته است و مقادیر بار محوری-نشست شمعها در قالب منحنی های بارگذاری ثبت شده است. منحنیهای بارگذاری به دست آمده، به لحاظ شکل و شیب نمودارها با یکدیگر مقایسه شدهاند. در نهایت روند ظرفیت باربری شمع ها بررسی شده و رفتار انواع مختلف شمعها مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که تغییرات ظرفیت باربری شمعها تابعی از میزان نشست بوده است، به طوریکه در نشستهای کمتر، شمع استوانه ای ظرفیت باربری کل بیشتری را نشان داده است. لکن ظرفیت باربری کل شمعهای باریک شونده در نشستهای بیشتر از حدود %15 بعد شمع، تا میزان %10 بیشتر از شمعهای استوانه ای به دست آمده است.

Keywords:

مدلسازی فیزیکی , سانتریفیوژ ژئوتکنیکی , ماسه سست , شمع استوانه ای , شمع باریک شونده