مروری بر چگونگی رفتار پی های شمعی تحت اثر تحریک زلزله در خاک های روانگرا

تحلیل واکنش لرزه ای پی های شمعی در پروژه های مهندسی اغلب از طریق تحلیل های تقریبی انجام می شود. تحقیقات اخیر چندین نقطه ضعف را در روش طراحی مرسوم شمع ها شناسایی کرده است: الف) کاهش سختی و در نتیجه کاهش مقاومت شمع ها در اثر روانگرایی خاک اطراف شمع ها، ب) افزایش فرکانس طبیعی سازه به دلیل از بین رفتن تکیه گاه جانبی خاک و کاهش نسبت میرایی سازه های متکی بر شمع در زمان روانگرایی خاک. این تغییرات در خواص دینامیکی می تواند پیامدهای طراحی مهمی در بر داشته باشد. در این تحقیق به بررسی رفتار شمع های یک پل که توسط یک لایه خاک روانگرا در عمق 11 تا 15 متری از سطح زمین محصور شده است پرداخته می شود. با توجه به حساسیت موضوع، هدف از نگارش این مقاله مطالعه ی واکنش شمع ها با شرایط متفاوت در لایه های خاک روانگرا و ارائه ی راهکار مناسب جهت مدل سازی پل مذکور می باشد. در این مقاله به بررسی چهار مدل مطالعاتی مختلف جهت تاثیر پارامترهایی از قبیل تغییرات در طول شمع، شرایط تکیه گاهی سر شمع، ضخامت لایه خاک روانگرا و نحوه ی مدل سازی بر روی واکنش پی های شمعی پرداخته شده است و نتایج به طور خلاصه نشان می دهد پس از تحریک زلزله، تفاوت های قابل ملاحظه ای در تغییر مکان های جانبی برای طول های متفاوت وجود دارد. همچنین تغییر مکان جانبی برای شمع هایی که دارای مهارشدگی در سر شمع هستند در درون پروفیل خاک خشک بیشتر از خاک روانگرا می باشد. همچنین مشاهده شد در پروفیل خاک هایی که لایه ی روانگرا دارند، همیشه لنگر بیشینه شمع که مبنای طراحی شمع ها می باشد در محل اتصال گیردار شمع به سر شمع رخ نمی دهد و ممکن است در برخی حالات در مرز لایه روانگرا و غیر روانگرا باشد. همچنین مشاهده شد نزدیک ترین راهکار جهت مدل سازی زیر سازه پل مورد بررسی استفاده از مدل پیوسته ی شمع با خاک اطراف است.