بررسی اثرات بارگذاری حرارتی بر روی شمع زمین گرمایی در خاک های لایهبندی شده
نویسندگان
1 استادیارگروه مهندسی عمران - دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه صنعتی قم.
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
doi
چکیده
شمع انرژی نوعی از فونداسیون است که به طور همزمان دو هدف انتقال بار سازه و تبدیل انرژی را تامین مینماید. این سیستم علاوه بر اینکه بار سازهای ساختمان را به لایه-های زیرین منتقل میکند، به عنوان یک مبدل حرارتی نیز عمل می نماید. در مقاله حاضر برای بررسی اثر خاک و شمع زمین گرمایی بر یکدیگر، مدلسازی عددی به روش المان محدود با استفاده از نرمافزار Comsol صورت گرفته است. هدف اصلی از این مطالعه بررسی پاسخ شمع زمین گرمایی در خاکهای دارای لایهبندی و مقایسه آن با شمع زمین گرمایی اجراشده در خاک همگن میباشد. این مساله با درنظر گرفتن لایههای خاک مختلف که روی سنگ بستر قرار دارند، صورت پذیرفته است و نتایج حاصل از آن با نتایج دادههای تجربی شمع زمین گرمایی قرارگرفته در خاک دارای لایهبندی مقایسه شده است. نتایج نشان داد که خصوصیات خاکها و محل قرارگیری لایههای سست و متراکم در عمق خاک، تاثیر بسزایی در نوع رفتار شمع دارد، به طوریکه تغییرشکلها و تنشهای بدست آمده از تحلیلهای عددی با مقدار مدول الاستیسیته و به عبارت دیگر با سختی خاک دربردارنده شمع تناسب داشته است. به عنوان نمونه، مشخص گردید که مقدار کرنش بدست آمده از تحلیلهای عددی شمع قرارگرفته در خاک چند لایه، بین مقادیر کرنشهای شمع در حالتی که خاک همگن صرفا سست یا متراکم باشد، قرار میگیرد
