رفتار کمانشی شمع ها در خاک های روانگرا

شع ها در واقع ستون های لاغری هستند که به صورت جانبی متکی به خاک پیرامون خود می باشند. شمع هایی که از لایه های خاکروانگرا عبور می کنند، در اثر روانگرایی حاصل از زلزله، تکیه گاه جانبی خود را تا حد زیادی از دست می دهند. در این حالت شمع می تواند همانندستون حمایت نشده، آمادگی برای ناپایداری محوری داشته باشد. این ناپایداری می تواند به کمانش جانبی شمع در جهت ضعیف تر و ایجاد مفصلمومسان بیانجامد. در سالیان گذشته موردهای زیادی از گسیختگی پی شمعی پل ها و ساختمان ها در اثر روانگرایی لایه های خاک پس از زلزلهگزارش شده که فروریزش سازه های متکی به آنها را به همراه داشته است، در حالی که این شمع ها بیشتر بر مبنای آیین نامه های معتبریهمچون JRA و NEHRP طراحی شده بودند. بنابراین، به نظر می رسد رفتار این گونه شمع ها و روش تحلیل آ نها به طور کامل شناخته شده نیست. در این پژوهش برای محاسبه ظرفیت کمانشی شمع ها در خاک های لایه ای روانگرا، از کمینه کردن کارمایه گرفته کل به روش عددی با درنظر گرفتن تغییر شکل مناسب برای شمع به روش ریلی- ریتز (Rayleigh-Ritz) استفاده شده است. همچنین با ارائه یک روش کاربردی برای ارزیابی کمانشی شمع ها در خاک های لایه ای، رابطه هایی برای محاسبه طول مؤثر شمع در خا کهای روانگرا ارائه شده که به وسیله آن می توان بادر اختیار داشتن سختی شمع و خاک و نیز ضخامت لایه روانگرا، نیروی کمانشی شمع را به دست آورد. این روش برای شمع های امتداد یافته کهبیشتر در پایه پل ها به کار می رود نیز به کار می رود.

کلیدواژه ها:

شمع ، کمانش ، کارمایه نهفته کل ، خاک روانگرا ، طول مؤثر