مدل‌سازی فیزیکی مقاومت بیرون کشیدگی میل‌مهار در خاک ماسه‌ای به کمک جعبه برش بزرگ مقیاس

Abstract

یک مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از جعبه برش بزرگ مقیاس، برای بررسی رفتار میل­مهارهایی که در خاک ماسه­ای متراکم واقع شده­اند، انجام شده است. در این تحقیق، با انجام آزمایش­هایی نیروی بیرون کشیدگی حداکثر و نمودار بار- جابجایی به روش کنترل نرخ تغییر مکان، تعیین شده­اند. در این تحقیق همچنین به بررسی آزمایشگاهی تأثیر پارامترهای طول، قطر، مشخصه­های سطح میل­مهار (زبری) و میزان سربار بر ظرفیت بیرون کشیدگی میل­مهارها پرداخته شده است. در کلیه آزمایش­های انجام شده، در هنگام اعمال نیروی کششی میزان جابجایی میل­مهار و نیروی محوری قرائت شده و حداکثر نیروی محوری لازم برای بیرون کشیده شدن میل­مهار از خاک و همچنین مقدار جابجایی که این نیرو در آن حاصل می­شود، ثبت شده­اند. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که رابطه بین نیرو و تغییرمکان در کلیه آزمایش­ها در تغییرشکل­های کوچک به صورت خطی بوده و با افزایش تغییرمکان این رابطه از حالت خطی خارج می­شود. همچنین با توجه به طول، قطر، نوع سطح میل­مهار و سربار وارده، میل­مهارها در تغییرمکان­های مختلفی به ظرفیت بیرون کشیدگی می­رسند که مقدار این تغییرمکان با افزایش ظرفیت بیرون کشیدگی، افزایش می­یابد. به عبارتی هرچه ظرفیت بیرون کشیدگی میل­مهارها افزایش می­یابد، شکل پذیری سیستم سازه­ای بالاتر می­رود. با افزایش طول و قطر میل­مهار، ظرفیت بیرون کشیدگی افزایش پیدا کرده ولی نرخ این افزایش به تناسب افزایش طول و قطر نبوده و از آن کمتر است. با زبر شدن سطح میل­مهار، اندرکنش بین خاک و میل­مهار افزایش یافته و باعث ایجاد نیروی محوری بیشتری در میل­مهار نسبت به حالت سطح صاف شده است.