بررسی عوامل موثر در تحلیل دینامیکی پی واقع بر محیط متخلخل اشباع تحت اثر ارتعاشات افقی و پیچشی با استفاده از روش مدل مخروطی

تحلیل لرزه ای پی های ماشین آلات واقع بر روی محیط های متخلخل اشباع می تواند با روش های متعددی انجام شود. برخی از این روش ها مانند روش اجزای مرزی، روش اجزای محدود پیچیده و روش اجزای محدود مرزی مقیاس شده بسیار دقیق هستند.  برخی روش ها، مانند روش مدل مخروطی، روش ساده و کاربردی اما با دقت مناسب و قابل قبول می باشند. در این مدل توده خاک با مخروط هایی ناقص مدل می گردد و انتشار امواج در این مخروط ها تا زمانی که موج به اندازه کافی میرا شود و و اثر آن در پاسخ پی تاثیر قابل اغماضی داشته باشد، دنبال می شود. در این پژوهش کاربرد روش مدل مخروطی در تعیین سختی دینامیکی با لحاظ نمودن اثر آب حفره ای (رویکرد دو فازی)، برای شرایط مختلف خاک زیر پی بررسی شده است. برای به دست آوردن سیستم معادلات دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات افقی و پیچشی در یک محیط متخلخل با در نظر گرفتن اثر اتساع خاک، بررسی دقیقی انجام شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف از جمله ضخامت لایه، پوکی، ضریب نفوذپذیری بر پاسخ پی تحت ارتعاشات برشی و پیچشی بررسی شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که فرمول های مدل مخروطی می توانند سطح خوبی از دقت و راندمان محاسباتی بالا را برای پیش بینی ارتعاشات افقی و پیچشی فونداسیون های واقع بر محیط متخلخل اشباع ارایه دهند. همچنین محیط دو فازی نسبت به محیط یک فازی میرایی قابل ملاحظه ای در فرکانس های پایین از خود نشان می دهد و این در حالی است که برای بستر سنگی عمیق ، تفاوت زیادی برای میرایی به چشم نمی خورد. علاوه بر این، هر چه ضخامت لایه بیشتر باشد عملکرد آن نزدیکتر به حالتی است که پی واقع بر روی یک نیم فضا است و چنانچه ضخامت لایه ی اول تقریبا بیشتر از 20 برابر شعاع دیسک باشد می توان محیط را با دقت خوبی مانند یک نیم فضا، صرف نظر از سایر لایه ها، تحلیل نمود. همچنین، با افزایش ضریب نفوذپذیری لایه، تاثیر این پارامتر در تحلیل علی الخصوص در فرکانس های کوچکتر، افزایش می یابد و کاهش ضریب نفوذپذیری منجر به افزایش میرایی می گردد. بخش دیگری از نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که پارامتر پوکی در ضرایب سختی افقی و پیچشی تاثیر بسیار ناچیزی دارد هر چند که حساسیت تحلیل دینامیکی به پوکی برای فرکانس های بالای بار متناوب قایم قابل ملاحظه است.