بررسی عددی توان باربری پی‌های نواری هم‌جوار واقع بر ماسه

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز

2 دانشکده‌ی مهندسی، دانشگاه شیراز

چکیده

توان باربری پی‌های سطحی علاوه بر پارامترهای مقاومتی خاک تابع هندسه و شرایط مرزی می­باشد. یکی از مهم‌ترین شرایط مرزی در بیان مسأله توان باربری، وجود بارگذاری محدود در اطراف پی است که از جمله‌ آن می‌توان به توان باربری پی‌های هم‌جوار اشاره نمود. در این حالت بر خلاف حالتی که سطح بارگذاری نامحدود باشد و عملاً جمله دوم رابطه‌ توان باربری را تحت تأثیر قرار دهد، بارگذاری یک پی مجاور با پی دیگر و با هندسه و خصوصیات مشابه در این پژوهش مورد توجه قرار داده شده است. با نگرش به تحقیقات نسبتاً محدود انجام گرفته در این باره، پژوهش حاضر به بحث عددی در این خصوص می‌پردازد و برای این منظور از روش اجزای محدود برای مدل­سازی مسأله استفاده شده است. هدف اصلی از این مدل­سازی یافتن فواصلی است که در آن توان باربری به مقدار بیشینه و یا به کم­ترین مقدار خود می‌رسد. همچنین و در همین راستا، ضمن معرفی ضرایب اصلاحی برای توان باربری پی‌های مجاور، گراف‌هایی برای استفاده‌ عملی از آن‌ها ارائه گردیده است. نتایج نشان‌دهنده‌ فاصله‌ مشخصی بین دو پی هستند که در آن، توان باربری به بیشترین مقدار خود می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Numerical Study on the Bearing Capacity of Neighboring Shallow Foundations on Sand

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Shokoohi Ghahfarokhi 1
  • Mehdi Veiskarami 1
  • Nader Hataf 2
1 School of Engineering, Shiraz University
2 School of Engineering, Shiraz University
چکیده [English]

There are a few attempts attributed to the bearing capacity or the settlement of neighboring foundations. Such foundations are often frequently confronted in urban areas where the footings of adjacent buildings are inevitably placed close to each other. Once it happens, the interaction of the stress influenced zones of neighboring footings causes the failure to be initiated often later than that of a singular footing and this effect is sometimes called “blocking” (e.g. Stuart, 1962; Hataf and Naderi, 2014). This research is focused on the study of the bearing capacity of multiple shallow foundations. This problem represents the problem of the neighboring shallow foundations placed closely spaced over the ground surface. A numerical study by means of the finite element technique has been made and the results are first verified with an experimental study conducted by (Kumar and Bhoi, 2008) and then, a systematic analysis has been performed to present some design charts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strip footing
  • Sand
  • Bearing capacity
  • Numerical modeling

مراجع

ملکی م، توکلی س، "تحلیل عددی برای پیش‏بینی نشست پی‌های سطحی بر‏اساس نتایج آزمایش بارگذاری صفحه در خاک ماسه‌ای"، نشریه‌ مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1391، 42 (2)، 67-75.
Alimardani Lavasan A, Ghazavi M, “Behavior of closely spaced square and circular footings on reinforced sand”, Soils and Foundations, 2012, 52 (1), 60-167.
Alimardani Lavasan A, Ghazavi M, “Failure mechanism and soil deformation pattern of soil beneath interfering square footings”, Numerical Methods in Civil Engineering, 2014, 1 (2), 48-56.
Brinch Hansen J, “A revised and extended formula for bearing capacity”, Danish Geotechnical Institute Bulletin, 1970, 28, 5-11.
Das BM, Larbi-Cherif S, “Bearing Capacity of Two Closely-Spaced Shallow Foundations on Sand”. Soils and Foundations, 1983, 23 (1), 1-7.
Graham J, Raymond GP, Suppiah A, “Bearing capacity of three closely-spaced footings on sand”, Geotechnique, 1984, 34 (2), 173-182.
Griffiths DV, Fenton GA, Manoharan N, “Undrained Bearing Capacity of Two-Strip Footings on Spatially Random Soil”, International Journal of Geomechanics, ASCE, 2006, 6 (6), 421-425.
Jahanandish M, Habibagahi G, Veiskarami M, “Bearing capacity factor, Nγ, for unsaturated soils by zel method”, Acta Geotechnica, Springer, 2010, 5 (3), 177-188.
Jahanandish M, Veiskarami M, Ghahramani A, “Effect of stress level on the bearing capacity factor, nγ, by zel method”, KSCE Journal of Civil Engineering, Springer, 2010, 14 (5), 709-723.
Kumar J, “Seismic vertical uplift capacity of strip anchors”, Geotechnique, 2001, 51 (3), 275-279.
Kumar J, “The variation of nγ with footing roughness using the method of characteristics”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 2009, 33 (2), 275-284.
Kumar J, Bhoi MK, “Interference of multiple strip footings on sand using small scale model tests”, Geotechnical Geological Engineering, Springer, 2008, 26 (4), 469-477.
Kumar J, Ghosh P, “Bearing Capacity Factor Nγ for Ring Footings Using the Method of Characteristics”, Canadian Geotechnical Journal, 2005, 42 (5), 1474-1484.
Kumar J, Ghosh P, “Ultimate bearing capacity of two interfering rough strip footings”, International Journal of Geomechanics, ASCE: 2007, 7 (1), 53-62.
Kumar J, Kouzer KM, “Effect of footing roughness on bearing capacity factor Nγ”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. ASCE, 2007, 133 (5), 502-511.
Lee J, Eun J, “Estimation of bearing capacity for multiple footings in sand”, Computer and Geotechnics, 2009, 36 (6), 1000-1008.
Meyerhof GG, “Some Recent Research on the Bearing Capacity of Foundations”, Canadian Geotechnical Journal, 1963, 1, 16-26.
Michalowski RL, “An Estimate of the Influence of the Soil Weight on the Bearing Capacity Using Limit Analysis”, Soils and Foundations, 1997, 37 (4), 57-64.
Naderi E, Hataf N, “Model Testing and Numerical Investigation of Interference Effect of Closely Spaced Ring and Circular Footings on Reinforced Sand”. Geotextiles and Geomembranes, 2014, 42 (3), 191-200.
Prandtl L, “Über die Härte Plastischer Körper, Nachr. Ges”, Wissensch, Göttingen, Math-Phys, Klasse, 1920, 74-85.
Selvadurai APS, Rabbaa SAA, “Some Experimental Studies Concerning the Contact Stresses Beneath Interfering Rigid Strip Foundations Resting on a Granular Stratum”, Canadian Geotechnical Journal, 1983, 20 (3), 406-415.
Stuart JG, “Interference between foundations, with special reference to surface footings in sand”, Geotechnique, 1962, 12 (1), 15-22.
Terzaghi K, “Theoretical Soil Mechanics”, John-Wiley and Sons, 1943, 510 pp.
Veiskarami M, Doostdar M, “Bearing capacity of non-associative coaxial granular materials by upper bound limit analysis and finite elements”, Geomechanics and Geoengineering: An International Journal (Article in Press, DOI: 2016, 10.1080/17486025.2016.1189600).
Veiskarami M, Kumar J, Valikhah F, “Effect of the Flow Rule on the Bearing Capacity of Strip Foundations on Sand by the Upper-Bound Limit Analysis and Slip Lines”, International Journal of Geomechanics, ASCE, 2014, 14 (3), 1-11.
Yin J-H, Wang YJ, Selvadurai APS, “Influence of Nonassociativity on the Bearing Capacity of a Strip Footing”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 2001, 127 (11), 985-989.
 
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 48.4، شماره 93 - شماره پیاپی 93
زمستان 1397
بهمن 1397
صفحه 25-33

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار