31849

بررسي عددي تأثير عمق و تراكم خاك بر روي مهار مارپيچ

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - ژئوتكنيك

1399

1402/06/28

دكتر علي اكبر حشمتي رفسنجاني - دكتر حسين صالح زاده

-

مهندسي عمران

با افزايش شممهرنشمميني و نياز به گودبرداري و سممپا پايدارسممازي ثن رو هاي متنوعي براي پايدارسممازي گودها شمك گرفته اسمت كه در بين ثنها اسمتفاده از مهاري مكانيكي نيير مهار مارپيچ باتوجهبه قابليت تحم نيروي فشماري و كشمشمي ثن بهعنوان مهارهايي براي تدمين پايداري ديوارههاي گود و بهعنوان پي عميا ميتواند مورداسمتفاده قرار گيرد . مهارهاي مارپيچ تك مارپيچ و چند مارپيچ براي م اومت در برابر بارگذاري كشمشمي براي انواع سمازهها مانند دك هاي انت ال و دك هاي تلفن همراه و م اومت در برابر نيرو بالابرنده شمناوري مانند خ ول لوله مدفون اسمتفاده شمدهاند. انت اب اين نوع به عوام م تلفي از جمله نوع خاك بارگيري دردسمترسبودن و تجهيزان نصمب بسمتگي دارد. رفتار مهارهاي مارپيچ چند مارپيچ نيز ممكن اسممت به هندسممه اسممتفاده شممده وابسممته باشممد. ويعني تعداد ق ر و فاصممله مارپيچهاب. در بيسمت سمال گذشمته كارهاي متعددي در ثزمايشمگاه و هم بهصمورن ميداني براي بررسمي رفتار مهارهاي مارپيچ چند مارپيچي در انواع خاكها انجام شده است . ازثنجاييكه با نصمب اين مهارها خاك دچار دسمتخوردگي زيادي ميشمود همچنين پارامترها مؤار بر مهار پيچشمي به يكديگر وابسممته هسممتند و نيران ارائه شممده داراي پراكندگي و تدايران به سممزايي در روند راحي اين مهارها دارند امروزه رو هاي مدلسمازي عددي با گسترشي كه پيدا كردهاند براي پيشبيني رفتار سازهاي و ژئوتكنيكي اين مهارها روشي قاب اعتماد هستند . لذا در اين پژوهش سمعي شمده اسمت با مدلسمازي عددي با سماخت چهار نوع مهار در خاكي ماسمهاي تداير عما تراكم خاك ارتفاع گودبرداري عما نصمب مهارها افزايش ول مهارها ق ر شمفت مهارها فاصمله نسمبي صمفحان مارپيچ بر ميزان جابهجايي اف ي ديوار مورد بررسممي قرار گيرد. مدلسممازي عددي با اسممتفاده از نرمافزار تفابمم محدود فلك دوبعدي بوده اسمت كه در ابتدا براي حصمول ا مينان از مدلسمازي عددي صمحتسمنجي نرمافزار و نتايج ثن انجام گرفت . مشماهده شمد با كاهش فاصمله نسمبي صمفحان و با افزايش ق ر شمفت مهارهاي مارپيچ و.با افزايش تراكم نسمبي از ميزان جابهجايي حداكير ديوار كاسممته ميشممود. با افزايش تراكم روند كاهش ميزان حداكير جابهجايي نزولي ميشممود. با افزايش عما نصممب مهارها از حداكير ميزان جابهجايي ديوار كم ميگردد هرچند اين موبمموع تاب شممرايم اجرايي ميباشمد. با افزايش ول مهارها به علت بسميجشمدن بيشمتر نيروي مهارها كاسمته ميشمود. با افزايش تغيير در ارتفاع گودبرداري وافزايش ارتفاعب جابهجايي ديوار گود به علت ثزادشمدن تنشهاي بيشمتري از خاك به ور قاب مفحيهاي افزايش مييابد

1403/10/03

Numerical study of the effect of the depth and density on helical anchors

9/18/2024 12:00:00 AM

With the urbanization development and the need to excavation and consequently its stabilization, various methods have been developed to stabilize pits, of which mechanical anchors e.g., the helical anchor due to its resistance against compressive and tensile forces has been used as an anchor to provide the stability of pit walls as well as a deep foundation. The helical anchors including single-helix and multi-helix have been used to resist tensile loading for a variety of structures, such as transmission as well as cell phone towers, and to resist buoyant uplift, such as buried pipelines. This choice depends on various factors such as soil and loading type, availability and installation equipment. The behavior of multi-helical anchors may also depend on the geometry used (i.e., number, diameter and distance of helices). In the last twenty years, several studies have been conducted in the laboratory as well as in the field, to investigate the behavior of multi-helix anchors in various soils. Since the soil seriously suffers by installing these anchors, and the parameters affecting on the torsional anchor are correlated, and the presented ideas are diverse and have significant effects on the design process of these anchors, the numerical modeling methods with their development are reliable to predict the structural and geotechnical behavior of these anchors. Therefore, in this research, through numerical modeling by constructing four types of anchors in sandy soil, the effect of depth, soil density, excavation height, anchor installation depth, increasing anchor length, anchor shaft diameter, relative distance of helical plates on the amount of horizontal displacement of the wall. The numerical modeling has been developed through finite difference FLAC2D software, which was initially carried out to ensure the software accuracy of numerical modeling and its results. It was shown that by reducing the relative distance of the plates and by increasing the shaft diameter of the helical anchors and by increasing the relative density, the maximum displacement of the wall declines. As the density increases, the maximum displacement decreases. By increasing the installation depth of the anchor installations, the maximum displacement of the wall is reduced, although this is subject to the operational circumstances. As the length of anchors increases as a result of more density, the force of anchors decreases. With the increase in the change of excavation height (increasing height), the displacement of the pit wall significantly increases due to the release of more stresses originated from the soil.

فلك دوبعدي , مهار مارپيچ , خاك ماسهاي , تراكم خاك , عمق نصب مهارها

flac2d , helical anchor , sandy soil , soil densit , depth of installation of anchors

Mohammad Mahdi Alamdar

Dr.Ali Akbar Heshmati Dr. Hossein Salehzadeh