تحليل عددي شمع كوتاه تحت بارگذاري كشش كج در خاك ماسه‌اي

در موارد متعددي از شمع ها براي مقابله با نيروي كششي در پروژه‌هاي مهندسي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين مقاله، رفتار شمع كوتاه، با نسبت لاغري (λ=L/B) كوچك‌تر از 10، در بارگذاري كششي كج با زواياي مختلف و در محيط خاك ماسه‌اي با استفاده از مدل هاي غيرخطي نرم افزار Flac^3D مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. معيار گسيختگي خاك از نوع موهر-كلمب انتخاب شد و تحليل‌ها در محدوده تغيير شكل‌هاي بزرگ انجام پذيرفت. در اين مطالعه شمع از مصالح بتن مسلح با مقطع 1.2×1.2 متر در خاك ماسه‌اي متراكم و عمق مدفون شدگي 10 متر در نظر گرفته شد. با توجه به نتايج تحليل عددي، روابط داس و سيلي 1975 به چالش كشيده شد. منحني هاي بار– جابجايي با زواياي مختلف براي بار كششي ارائه گرديد، اين منحني ها نشان داد كه با اضافه شدن مولفه افقي نيرو ظرفيت كششي شمع افزايش مي‌يابد. به عنوان مثال در زاويه بار 60 درجه نسبت به خط افق ظرفيت كششي شمع 12 درصد نسبت به حالت كشش خالص بيشتر شده است. منحني هاي خيز و جابجايي قائم سرشمع در برابر زاويه اعمال بار، بر اساس نتايج عددي مدل‌ها ارائه گرديده است. همچنين رابطه معناداري بين ضريب β كه توسط اسماعيل و ال سند 1994 معرفي شده است و نسبت لاغري شمع (λ) با توجه به نتايج عددي اين پژوهش و مطالعات آزمايشگاهي محققان ديگر به دست آمد.