22648

بررسي تاثير زاويه شمع ها بر عملكرد لرزه اي سيستم فونداسيون پي - شمع منفصل با استفاده از روش هاي عددي

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1399/4/18

دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي - دكتر حبيب شاه نظري

عمران

در سيستم پي – شمع متصل به دليل توليد لنگر خمشي و تنش هاي محوري بزرگ در محل اتصال پي سطحي و شمع ها و متعاقب آن ايجاد ترك در شمع ها ، محدوديت هاي سازه اي سختي اعمال مي گردد . از اين رو بكارگيري سيستم پي – شمع منفصل به عنوان يك رويكرد جديد در علم مهندسي عمران به ويژه در سازه هاي بلند ، مورد توجه محققان قرار گرفته است . در اين سيستم فونداسيون ، شمع ها با پي سطحي اتصال سازه اي نداشته و در حد فاصل آن ها از يك لايه بالشتك شني متراكم استفاده مي شود كه باعث كاهش تنش ها و لنگر خمشي در سر شمع ها مي گردد . بنابراين ، محدوديت هاي آئين نامه اي براي سيستم پي – شمع منفصل نسبت به پي – شمع متصل كمتر بوده و يك طراحي مقرون به صرفه از سيستم فونداسيون پي – شمع ارائه مي دهد . شمع هاي منفصل با تسليح خاك زيرين سبب بهبود خواص مكانيكي خاك بستر مي شود كه اين امر كاهش نشست هاي فونداسيون را در پي دارد . در مطالعه حاضر ، پاسخ سيستم پي – شمع منفصل با شمع هاي مايل تحت بار لرزه اي با روش المان محدود و شبيه سازي عددي ، مورد بررسي قرار گرفته است . در مرحله اول ، به منظور صحت سنجي مدل عددي نتايج حاصل از آناليز عددي پي – شمع منفصل با شمع هاي قائم با نتايج بدست آمده از آزمايش ميزلرزه مورد مقايسه قرار گرفته است . در مرحله بعد به كمك مدلسازي عددي ، مطالعات پارامتريك به منظور بررسي اثر زاويه تمايل شمع هاي منفصل بر پاسخ لرزه اي شالوده و با در نظر گرفتن سه نوع پروفيل براي خاك ماسه صورت گرفته است . بر مبناي نتايج بدست آمده در يك پروفيل مشخص از خاك ، زاويه تمايل شمع هاي منفصل تاثير چشمگيري بر پاسخ لرزه اي سيستم فونداسيون ندارد . همچنين مشاهدات حاكي از آن است كه نوع پروفيل خاك به شدت پاسخ سيستم فونداسيون پي – شمع منفصل را تحت تاثير قرار مي دهد .

1399/07/14

Numerical study on the effect of piles inclination in Non-connected piled raft foundation under seismic loading

7/9/2021 12:00:00 AM

In the connected pile-raft system, due to the production of flexural anchors and large axial stresses at the junction of raft and piles and subsequent cracking in the piles, severe structural restrictions are applied. Therefore, the use of Nonconnected pile-raft system as a new approach in civil engineering, especially in tall structures, has been considered by researchers. In this foundation system, the piles do not have a structural connection with the raft and a dense layer of sand pad is used between them, which reduces the stresses and bending moment at the top of the piles. Therefore, the regulatory limitations for a Nonconnected pile-raft system are less than for a connected pile-raft system, and it provides a cost-effective design of the pile-raft foundation system. Nonconnected piles improve the mechanical properties of the substrate by reinforcing the subsoil, which reduces the foundation settlements. In the present study, the response of a Nonconnected pile-raft system with inclined piles under seismic load has been investigated by finite element method and numerical simulation. In the first stage, in order to validate the numerical model, the results of numerical analysis of Nonconnected piles with vertical piles are compared with the results obtained from the seismic test. In the next step, with the help of numerical modeling, parametric studies have been performed to investigate the effect of the angle of inclination of Nonconnected piles on the seismic response of the foundation and considering three types of profiles for sand soil. Based on the results obtained in a specific soil profile, the angle of inclination of the Nonconnected piles does not have a significant effect on the seismic response of the foundation system. Observations also indicate that the type of soil profile strongly affects the response of the Nonconnected pile-raft foundation system.