تاثیر مشخصات هندسی شمع بر پاسخ لرزهای آن با استفاده از مدلسازی عددی غیرخطی سهبعدی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.
doi
10.22060/ceej.2023.21398.7715چکیده
رفتار سیستم خاک - شمع تحت بار لرزهای، وابسته به عوامل متعددی است. این عوامل را میتوان به سه دسته اصلی شامل مشخصات هندسی شمع، مشخصات مکانیکی خاک اطراف شمع و نیز ویژگیهای بارگذاری لرزهای طبقهبندی نمود. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر مشخصات هندسی شمع بر پاسخ سیستم خاک-شمع با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی محیط خاک تحت بار لرزهای است. بدین منظور، مطالعه عددی سهبعدی کاملا غیرخطی در حوزه زمان با استفاده از نرمافزار تفاضل محدود FLAC3D صورت گرفت. تمرکز مقاله حاضر بر روی پاسخ دینامیکی شمع شناور منفرد مدفون در خاک رسی بوده و مطالعه پارامتریک برای بررسی تاثیر مشخصات هندسی شمع در پاسخ آن صورت گرفته است. به منظور در نظر گرفتن رفتار غیرخطی خاک تحت بار لرزهای، مدل رفتاری الاستوپلاستیک برای محیط خاک اعمال شد و همچنین با اعمال تابع کاهش مدول برشی خاک با افزایش کرنش برشی، کاهش سختی خاک تحت بار لرزهای شبیهسازی شد. نتایج این تحقیق نشان دادند که با افزایش قطر شمع، مقدار لنگر خمشی بیشینه ایجاد شده در شمع تحت بار لرزهای به صورت قابل توجهی افزایش مییابد و این افزایش متناسب با توانی از قطر شمع است. همچنین بررسی نتایج آنالیزهای عددی صورت گرفته نشان داد که تاثیر طول شمع بر بیشینه لنگر خمشی ایجاد شده در شمع چندان قابل توجه نیست؛ اما پارامتر طول شمع تاثیر قابل توجهی بر شکل دیاگرام توزیع لنگر خمشی در شمع و نیز مکان رخداد لنگرخمشی بیشینه دارد.
