تحلیل همبسته دینامیکی شمع های فولادی قطور واقع در لایه های خاک روانگرا

بسیاری از سواحل ایران در معرض خطر زلزله قرار دارند و تحت اثر بارگذاری دینامیکی زلزله، این خاک ها با توجه به اشباع بودن، مستعد روانگرا شدن هستند. لذا در تحقیق حاضر، رفتار خاک ماسه ای اشباع در دو لایه با تراکم نسبی های مختلف به همراه اثرات اندرکنشی خاک و شمع تحت اثر بار دینامیکی سینوسی از نوع تاریخچه شتاب مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور از یک مدل رفتاری بر مبنای نظریه صفحات تودرتو استفاده گردیده و برای حل معادلات حاکم بر محیط مختلخل اشباع به صورت کاملا همبسته، از روش اجزای محدود استفاده شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، ملاحظه می شود در لایه های سطحی با پتانسیل روانگرایی بالا، بدون توجه به اینکه فرکانس بارگذاری چه مقداری باشد، در این اعماق روانگرایی رخ خواهد داد. اما در اعماق و لایه هایی که پتانسیل روانگرایی در آنها کمتر است، افزایش فشار آب حفره ای به شدت تابع فرکانس بارگذاری است، بطوریکه با افزایش فرکانس نسبت به فرکانس طبیعی، فشار آب حفره ای تحت بارگذاری دینامیکی، کمتر افزایش می یابد. همچنین، بر اساس تحلیل های انجام شده تحت فرکانس های مختلف مشاهده می شود که در یک فرکانس خاص بارگذاری دینامیکی، افزایش طول شمع تاثیر چندانی بر تغییرمکان سر شمع (به دلیل جرم زیاد) ندارد اما می تواند تغییرمکان در طول و انتهای مدفون شمع را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار دهد. ازاینرو، هرچه نسبت طولی از شمع که در خاک روانگرا قرار دارد به طول کل شمع، بزرگتر باشد، امکان تغییرمکان انتهای مدفون شمع بیشتر می شود؛ و در نتیجه می تواند منجر به عدم پایداری سازه شود.