بررسی تاثیر مشخصات هندسی لایه روانگرا در رفتار پی های شمعی

جابه جایی های ناشی از روانگرایی باعث خسارت های عمده ای به زیرساخت ها، مانند ساختمان ها، پل ها، لوله های مدفون و... می شود. وقتی سطح زمین دارای شیب باشد امکان وقوع پدیده گسترش جانبی در خاک های روانگرا وجود دارد که باعث جابه جایی هایی تا حد چند متر نیز می شود. با توجه به کاربرد وسیع پی های شمعی، ایمنی شمع ها در زمان زلزله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعات پس از وقوع زلزله در خاک روانگرا نشان داده است که هم نیروی ناشی از سازه و هم اندرکنش سینماتیکی بین شمع و خاک نقش مهمی در رفتار مکانیکی شمع ها دارد، در نتیجه باید تحلیل براساس اندرکنش شمع – خاک – سازه صورت گیرد.
در این پژوهش از روش تفاضل محدود (FDM)، برای بررسی تاثیر ضخامت لایه روانگرا، شیب لایه روانگرا و تراز آب زیرزمینی بر پی های شمعی استفاده شده است. نتیجه آن است که با افزایش شیب لایه روانگرا، لنگر خمشی ماکزیمم، افزایش می یابد ولی شیب این نمودارها در ترازهای آب پایین (نزدیک به سطح زمین) بیشتر است. این نوع رفتار در نیروی برشی ایجاد شده در شمع ها نیز مشاهده شده است.