مطالعه عددی تاثیر خصوصیات شمع بر رفتار آن در خاک‌های ماسه‌ای

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی، واحد ایلام، دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه مهندسی عمران، واحد ایوان غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، ایوان غرب

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

10.22034/ceej.2024.55410.2227

چکیده

خصوصیات رفتاری خاک اطراف شمع یکی از پارامترهای مهم در تحلیل اندرکنش خاک-شمع می‌باشد. در این تحقیق رفتار شمع و خاک اطراف آن برای بررسی اندرکنش خاک-شمع در خاک ماسه‌ای و تحت اثر بارهای محوری و جانبی بررسی شده است. در این تحلیل که با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Plaxis 3D انجام شده است، یک سیستم ترکیبی از خاک و شمع ایجاد شده است. در ادامه برای ارزیابی رفتار شمع و خاک اطراف آن، آنالیز حساسیت که شامل تغییر نوع خاک، تغییر قطر شمع، تغییرمقدار بارگذاری وارد بر شمع انجام شده و اثر تغییر هر کدام از این پارامترها بر نیروهای داخلی (لنگر خمشی، نیروی محوری)، تحت اثر بار قائم و جانبی بر روی شمع بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش شعاع شمع باعث کاهش لنگر خمشی و تغییرمکان جانبی در شمع شده و درنتیجه میتواند منجر به افزایش ظرفیت باربری جانبی شمع شود. علاوه بر آن، هرچه خاک اطراف شمع متراکم‌تر باشد، لنگر خمشی حاصل از نیروهای جانبی و تغییرمکان جانبی (تحت اثر نیروهای جانبی) ایجاد شده در شمع نیز کمتر است. همچنین افزایش قطر شمع باعث می‌شود که لنگر خمشی حداکثر در فاصله بیشتری نسبت به بالای شمع ایجاد شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation of the Effect of Pile Characteristics on Its Response in Sandy Soils

نویسندگان [English]

  • Sajad Tavakoli 1
  • Hossein Nesari 2
  • Mohammad Hosein Aminfar 3
1 Faculty of Civil Engineering, Ilam Azad University, Ilam 6931133145, Iran
2 Department of Civil Engineering, Eyvan Gharb Azad University, Ilam, Iran
3 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz 5166616471, Iran
چکیده [English]

When the bearing capacity of the near‑surface soil is inadequate to support the loads transmitted from the superstructure, piles are employed to transfer these loads to the natural ground or to deeper bearing strata. These structural elements can effectively prevent excessive settlements and lateral displacements in the structure. Piles can contribute to resisting and transferring various types of loads, including lateral, axial, and bending moments. When a pile is subjected to lateral loading, the surrounding soil acts as a supporting medium and carries part of the applied load. Most of the research conducted in this area has been based on full-scale laboratory studies equipped with precise instrumentation such as stress and strain gauges, where parameters such as load-carrying capacity, rotation, lateral and vertical displacements, as well as internal forces, have consistently been monitored.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vertical and lateral loading
  • Single pile
  • Sandy soil
  • Numerical analysis
  • Sensitivity analysis
  • Plaxis 3D

مراجع

Abdel-Mohti A, Pekcan G, “Assessment of seismic performance of skew reinforced concrete box girder bridges”, International Journal of Advanced Structural Engineering, 2013b, 5 (1). https://doi.org/10.1186/2008‑6695‑5‑1
Abdel-Mohti A, Pekcan G, “Effect of skew on the seismic vulnerability of RC box girder highway bridges”, International Journal of Stability and Sturctural Dynamics, 2013-a, 13 (6). https://doi.org/10.1142/S0219455413500277
Brown Dan A, Shie CF, “Some numerical experiments with a three-dimensional finite element model of a laterally loaded pile”, Computers and Geotechnics, 1991, 12 (2), 149-162. https://doi.org/10.1016/0266‑352X (91)90003‑H
Brown Dan A, Shie C-F, “Three-dimensional finite element model of laterally loaded piles”, Computers and Geotechnics, 1990, 10 (1), 59-79. https://doi.org/10.1016/0266‑352X (90)90029‑K
Georgiadis M, Butterfield R, “Laterally loaded pile behavior”, Journal of Geotechnical Engineering Division ASCE, 1982, 108 (GT1), 155-165. https://doi.org/10.1061/AJGEB6.0000548
Ismael NF, “Lateral loading tests on bored piles in cemented sands”, Proceedings of the 3rd International Geotechnical Seminar on Deep Foundation on Bored and Auger Piles, Ghent, Belgium, 1998, 137-144.
Khodair Y, Hassiotis S, “Rigidity of abutments in integral abutment bridges”, Journal of Structure and Infrastructure Engineering, Maintenance, Management, Life-Cycle Design and Performance, 2013, 9 (2), 151-160. https://doi.org/10.1080/15732479.2011.561226
Mortazavi Zanjani M, Soroush A, “Numerical modeling of fault rupture propagation through two-layered sands”, Tehran, P.O. Box 15875-4413, Iran.
Robertson PK, Campanella RG, Brown PT, Grof I, Hughes JMO, “Design of axially and laterally loaded piles using in-situ tests: a case history”, Canadian Geotechnical Conference, 1985, 51-60.
Ruesta PF, Townsend FC, “Evaluation of laterally loaded pile group at Roosevelt bridge”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 1997, 123 (12), 1153-1161. https://doi.org/10.1061/ (ASCE) 1090-0241(1997)123:12(1153)3 
Thompson G R, “Application of finite element method to the development of p-y curves for saturated clays”, M.S. Thesis, University of Texas, Austin, TX, 1997, 190.
Youngho K, Sangseom J, “Analysis of soil resistance on laterally loaded piles based on 3D soil-pile interaction”, Computers and Geotechnics, March 2011, 248-257. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2010.12.00808
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست
دوره 55، شماره 120 - شماره پیاپی 120
پاییز 1404
آذر 1404
صفحه 67-73

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار