تجزيه و تحليل عددي رفتار شمع اسكله ها تحت بارهاي جانبي در خاك هاي لايه (طبقه) بندي شده بصورت غير خطي با استفاده از تحليل pushover

ا توجه به گستردگي كاربرد شمع در پي ساختمانها وسازه هاي دريايي لازم است به منظورتامين ايمني و اقتصاد طرح،رفتار و اندركنش شمع را در خاك به صورت غيرخطي به روشي دقيق تر شناخت.بديهي است در نظر گرفتن رفتار غيرخطي شمع و خاك در رسيدن به نگرشي منطبق بر واقعيت رفتار شمع و خاك در سازه ها به ويژه يكي از كاربردهاي گسترده شمع يعني استفاده آن در سازه هاي دريايي كمك زيادي خواهد كرد. اين مقاله نتايج حاصل از يك تحقيق با روش تفاضل محدود را نشان مي دهد كه بر روي وضعيت يك شمع تنها تحت بارهاي جانبي در خاك هايي با لايه بندي مختلف با مدل سازي بصورت الاستوپلاستيك و بصورت سه بعدي (3D) انجام شده است.در اين تحقيق از نرم افزار FLAC3D استفاده شده,كه يك نرم افزار تفاضل محدود مي باشد و توانايي مدل كردن رفتارخاك ، سنگ و يا ديگر مصالحي را كه ممكن است وقتي به حد تسليم برسند، جريان خميري پيدا كنند را داراست. اين نرم افزار بر پايه روند محاسباتي لاگرانژي بنا شده است. در اين پژوهش رفتار شمع در خاك هاي شني و رسي يكنواخت و نيز خاك هايي كه دررسوبات خاك رس آن لايه هايي از خاك درشت دانه ديده مي شود و خاك هايي كه در رسوبات شني آن لايه هايي از خاك ريز دانه ديده مي شود، مورد تجزيه و تحليل قرارگرفت. براي تحليل, بارها بصورت PushOver به سازه اعمال گرديد و نتيجه تحليل در طي هر كدام از مراحل بارگذاري استخراج گرديد, از نتايج به دست آمده براي رسم منحني هاي p-y استفاده شد و نتايج بدست آمده در مدلهاي مختلف با هم مقايسه شد و در نهايت تاثير پي هاي شمعي و اندركنش آنها در افزايش شكل پذيري و تعريف حد جابجايي مجاز مورد بررسي قرار گرفت.حد جابجايي آستانه خرابي شمع و حد الاستيك مورد پژوهش واقع شد و در جمع بندي مقاله مقدار عددي شكل پذيري براي تاثير شمع در خاك پيشنهاد شده است.مقدار شكل پذيري بين عدد5/3 تا5/4 براي خاكهاي مختلف بدست آمده و نشان مي دهد كه مدل سازه هاي شمع و عرشه مثل اسكله و پل علاوه بر فرض شكل پذيري براي سازه بايد شكل پذيري مشخص براي زير سازه فرض گردد و طراحي سازه بدون اين فرض قطعاً توام با خطا خواهد بود و اگر مقدار R فرض شده براي سازه بيش از R شمع و خاك باشد قبل از اينكه سازه طبق فرضيات محاسباتي به محدوده شكل پذيري برسد پي از بين رفته و اين نتيجه اي است كه پيشنهاد شده است تا در آيين نامه هاي آينده ديده شود.