دکتر مهدی خداپرست، دکتر علی محمد رجبی، مهندس مسعود شکری،
جلد 11، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده
در این پژوهش با استفاده از روش اجزاء محدود و به‌کارگیری نرمافزار ABAQUS/CAE V۶.۱۳-۱ رفتار شمعهای متصل و غیرمتصل به کلاهک بررسی شده است و شرایط تنش، نشست و بار در خاک و شمع با یک‌دیگر مقایسه شده است. در حالت معمول استفاده از شمع ضمن کاهش مقدار بار انتقالی به خاک سطحی، منجر به کاهش نشست میشود. در حالی که در شمعهای متصل به کلاهک در صورت وارد کردن یک لایه تغییرشکل‌پذیر بین دال و سرشمع توزیع فشار یک‌نواخت‌تری در قسمت زیرین دال ایجاد میشود و عکس العملهای تکیهگاهی بین دال و سرشمع کاهش مییابند. در این بررسی با لحاظ کردن خاک زیرین و لایه میانی به‌ترتیب از نوع ماسه و ماسه سیلیسی وضعیت نشست و تنش در خاک و مقدار بار شمع در حالتهای تک و گروه شمع، در دو حالت متصل و غیرمتصل به کلاهک بحث و بررسی شده است. نتایج نشان میدهد با افزایش تعداد شمع، کاهش نشست در حالت متصل بیش‌تر از حالت غیرمتصل است. هم‌چنین اصطکاک جداری منفی در شمعهای غیرمتصل بر خلاف شمعهای متصل که در تمام طول شمع وجود دارد، در قسمتی از میانه طول شمع ایجاد میشود که دلیل آن نابرابر بودن نشست دال، شمع و خاک سطحی است. نیروی سرشمعها نیز در حالت متصل بیش‌تر از حالت غیرمتصل است که نشان‌دهندۀ تأثیر مثبت اجرای لایۀ میانی در کاهش بار و مقطع طراحی کوچک‌تر برای شمع است. به‌طورکلی نتایج بررسیها نشان میدهد عملکرد شمعهای غیرمتصل به کلاهک از نظر نشست و باریری بهتر از نوع شمعهای متصل است. هم‌چنین در این تحقیق بررسی پارامتری در سیستم شمع غیرمتصل برای بهینه‌یابی ابعادی انجام شد که در نتیجه آن ضخامت ۱ متر برای لایه میانی، ضخامت ۶/۱ متر برای دال و قطر ۵/۰ متر و طول ۱۹ متر برای شمع به‌صورت بهینه به‌دست آمد.
