تحلیل عددی اندرکنش زمین و شالوده‌های بزرگ با در نظر گرفتن اثرات ابعاد شالوده

Abstract

در این نوشتار تغییرات خواص و پارامترهای رفتاری زمینِ زیر و اطراف شالوده با توجه به تغییر ابعاد )هندسه( شالوده به‌صورت عددی و با در نظرگرفتن اثرات اندرکنش بین زمین و شالوده بررسی و مطالعه می‌شود. برای این منظور مدل تحلیلی به‌صورت دوبعدی و ثابت، تحت بارگذاری گسترده‌ی یکنواخت برای شالوده‌های با ابعادکوچک و بزرگ در محیط نرم‌افزار A‌N‌S‌Y‌S نسخه ۸٫۱ آنالیز شده است. نتایج حاصل از تحلیل نشان می‌دهد که رفتار زمین در زیر و اطراف شالوده‌های کوچک به‌صورت برشی است و این همان رفتار پیش‌بینی‌شده و الگوی خرابی پذیرفته شده است که اغلب محققان به آن اعتقاد دارند. اما در شالوده‌های بزرگ زمین واقع در نواحی مرکزی و زیر شالوده عمدتاً تحت تنش‌های فشاری و همه‌جانبه است و رفتاری نرم همراه با خمیری سخت‌شونده دارد؛ بنابراین باربری آن همواره رو به افزایش است که منجر به تمرکز تنش و تغییر شکل‌ها به سوی این ناحیه خواهد شد. پس با توجه به ثابت‌بودن بارگذاری، نواحی خارج از زیر شالوده )طرفین( بایستی درحالت باربرداری قرار گیرند. الگوی خرابی در شالوده‌های بزرگ به‌صورت درونی و همراه با تشکیل سطح لغزش قائم در مرز مشترک زمین زیر و اطراف شالوده، تشکیل ستون باربر و مقاوم از زمین در زیر شالوده و وقوع پدیده‌ی «تمرکز تغییر شکل‌ها بین زمین زیر و اطراف شالوده است. لازم به ذکر است که خواص و رفتار زمین زیر شالوده و حجم زمین مؤثردر باربری با تغییر هندسه‌ی شالوده تغییر می‌کند؛ لذا ماتریس سختی سیستم تغییر خواهد کرد که این تغییر به‌صورت توأم است.