مطالعه عددی ظرفیت بیرون کشیدگی سطح تماس خاک - میخ با استفاده از روش اجزای محدود

میخکوبی از روش های متداول در پایدارسازی ترانشه ها و گودبرداری ها است. ظرفیت بیرون کشیدگی سطح تماس خاک- میخ پارامتری مهم در طراحی و ارزیابی ایمنی سیستم های میخکوبی شده می باشد. در این مقاله، به منظور شبیه سازی آزمایش بیرون کشیدگی المان میخ، مدل اجزای محدود سه بعدی با استفاده از نرم افزار آباکوس توسعه داده شد.  صحت سنجی مدل توسط مقایسه نتایج مدل سازی با نتایج آزمایشگاهی انجام گرفت. بر این اساس، از مدل صحت سنجی شده جهت بررسی تاثیر مقادیر مختلف مدول الاستیسیته خاک، قطر میخ و سرعت بیرون کشیدگی بر روی ظرفیت بیرون کشیدگی میخ استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان دادند با افزایش مدول الاستیسیته خاک، مقاومت بیرون کشیدگی حداکثر افزایش می یابد. میزان این افزایش در مدول های الاستیسیته پایین چشمگیر نبوده اما برای مدول های بیشتر از 27 مگاپاسکال قابل توجه بود. نتایج نشان دادند که میخ های با قطر بزرگتر نسبت به میخ های با قطر کوچکتر، مقاومت بیرون کشیدگی بیشتری نشان می دهند که علت آن را می توان سطح تماس بیشتر با خاک مجاور و در نتیجه بسیج شدن تنش برشی بیشتر در میخ های با قطر بزرگتر دانست. در نهایت، مشاهده شد با افزایش سرعت بیرون کشیدگی، مقاومت کاهش می یابد که دلیل احتمالی آن عدم در اختیار داشتن زمان کافی جهت بسیج کامل تنش برشی در سطح تماس میخ-خاک است.