بررسی آزمایشگاهی رفتار پی‌های حلقوی مستقر بر مصالح دانه‌ای تحت بارگذاری ترکیبی قائم، افقی و لنگر خمشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در بعضی از سازه‌ها مانند دکل‌های نفتی و توربین‌های بادی با توجه به نوع کاربری، پی سازه تحت بارگذاری ترکیبی بار قائم، بار افقی و لنگر خمشی (V-H-M) قرار می‌گیرد. در این پژوهش با استفاده از مدلسازی آزمایشگاهی، رفتار پی‌های حلقوی به عنوان نوعی ویژه از پی‌های دایره‌ای تحت بارگذاری ترکیبی (V-H-M) واقع بر خاک ماسه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا با انجام 100 آزمایش در شش مسیر بارگذاری متفاوت اثر نسبت قطر 0/2، 0/4، 0/6 و نیز پی دایره‌ای (نسبت قطر صفر) بر ظرفیت باربری در مسیرهای مختلف بارگذاری ارزیابی گردید. سپس بر اساس نمودارهای بار- نشست، نقاط گسیختگی تعیین شده و با استفاده از مجموعه این نقاط، پوش گسیختگی در فضاهای بار قائم-بار افقی، بار قائم-لنگر خمشی و لنگر خمشی-بار افقی رسم گردید. این پوش در فضای V-H و V–M/B از یک منحنی درجه دوم تبعیت می‌کند که بیشینه آن وابسته به نسبت قطر می‌باشد. در ادامه با استفاده از پوش‌های گسیختگی ترسیمی در فضا دوبعدی، معادلات پوش‌های گسیختگی و ضرایب مربوطه تعیین گردید. بررسی نتایج نشان می‌دهد استفاده از پی‌های حلقوی با نسبت قطر 0/2 تا 0/4 هنگامی که تحت بارگذاری خارج محور یا مایل یا هردو قرار دارد دارای بازدهی بیشتری نسبت به سایر حالات است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An experimental investigation of ring footings resting on granular material subject to combined V-H-M loading

نویسندگان [English]

  • amir houshang sadeghi fazel
  • Jafar Bolouri Bazaz
civil engineering dept, faculty of engineering, ferdowsi university of mashhad
چکیده [English]

In some structures, such as oil platforms and wind turbines, depending on the type of utilization, the footing is subjected to combined vertical load, horizontal load and bending moment (V-H-M). In this study, the behavior of the ring footings resting on sand subjected to combined V-H-M loading is experimentally investigated by conducting 100 tests using six load paths. Three values for the diameter ratio of the ring footing models are assumed, including n = 0.2, 0.4, and 0.6, along with a circular foundation (n = 0). The failure points were determined, on the basis of load-settlement diagrams, and by using the set of these points, the failure envelope was plotted in the vertical load-horizontal load, vertical load-bending moment and horizontal- bending moment spaces. This failure envelope follows a parabolic curve in V-H and V-M / B space, The results indicate a parabolic curve for the failure envelope in V-H and V-M/B spaces which is dependent upon the diameter ratio. Moreover, the most efficiency of a ring footing during eccentric or inclined loading takes place when n is within a range from 0.2 to 0.4.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Experimental modelling
  • Ring footing
  • combined loading
  • Sandy Soil
  • Rupture surface