تحلیل عددی شمع کوتاه تحت بارگذاری کشش کج در خاک ماسه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

کارشناس ارشد دانشکده عمران دانشگاه یزد

10.22060/ceej.2021.19734.7249

چکیده

در موارد متعددی از شمع ها برای مقابله با نیروی کششی در پروژه‌های مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، رفتار شمع کوتاه در زوایای بارگذاری کششی کج و در خاک ماسه‌ای با استفاده از نرم افزار Flac3D و تحلیل غیرخطی ]با نسبت لاغری(λ=L/B) کوچکتر از 10[ مورد بررسی قرار گرفت. معیار گسیختگی خاک از نوع موهر-کلمب انتخاب شد و تحلیل‌ها در محدوده تغییر شکل‌های بزرگ صورت پذیرفت. در این مطالعه شمع بتن مسلح با مقطع 2/1×2/1 متر و مدفون در خاک ماسه‌ای متراکم و به عمق 10 متر در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج عددی، روابط داس و سیلی 1975 به چالش کشیده شد. منحنی بار – جابجایی با زوایای مختلف بارکششی ارائه گردید که بر این اساس با اضافه شدن مولفه افقی نیرو ظرفیت کششی شمع افزایش می‌یابد. بعنوان مثال در زاویه بار 60 درجه نسبت به خط افق ظرفیت کششی شمع 25 درصد بیشتر شده است. منحنی تغییرات خیز و جابجایی قائم – زاویه اعمال بار، براساس نتایج عددی مدل‌ها ارائه گردیده است. همچنین رابطه معناداری بین ضریب β که توسط اسماعیل و ال سند 1994 معرفی شده است و نسبت لاغری شمع (λ) با توجه به مطالعات آزمایشگاهی دیگران و نتایج عددی این پژوهش به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical analysis of short pile under oblique pull out in sandy soil

نویسنده [English]

  • Mohsen Ranji
M. Sc., Yazd University
چکیده [English]

In many cases, piles have been used to counteract the pull out force for engineering purpose. In this research, the behavior of short pile at oblique loading angles and in sandy soils was investigated using Flac3D software with nonlinear geometry analysis [with a slenderness ratio (λ = L / B) less than 10]. The soil behavioral model was selected with Mohr-Coulomb model and the analyzes were performed in large strain model. In this study, reinforced concrete pile with a cross section of 1.2x1.2 m, which buried in dense sand soil with a depth of 10 m was considered. According to the numerical results, the relations provided by Das and Seeley (1975) were challenged. The load-displacement curve was presented with different uplift load inclination angles, based on which the uplift capacity of the pile increases with the addition of the horizontal component of force. For instance, at a load of 60 degrees, the uplift capacity of the pile was increased by 25%.Furthermore vertical displacement and pile deflection versus load application angle was plotted based on the numerical results. Also, a significant relation has been found between the β coefficient introduced by Ismael and Al-Sanad (1994), and the slenderness ratio (λ) according to other laboratory studies and numerical results of this study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oblique pull out
  • Sandy Soil
  • Short pile
  • Numerical Analysis
  • Lateral load