مطالعه عددی ماکزیمم ظرفیت پیچشی قابل تحمل شمع در خاک های ماسه ای

وجود نیروهای افقی خارج از مرکز حاصل از اثرات باد، موج و زلزله در شمع ها اجتناب ناپذیر است. حاصل این نیروها اعمال یک لنگر پیچشی به شمع بوده و شمع بایستی برای پیچش نیز طراحی گردد. از آن جایی که شمع در پیچش زودتر از بارگذاری فشاری گسیخته می گردد بنابراین لازم است که طراحی پیچشی شمع بدقت صورت گیرد چرا که طراحی نامناسب شمع ها تحت بارهای پیچشی می تواند اثرات جبران ناپذیری بر روی ایمنی این سازه ها داشته باشد. در این تحقیق رفتار شمع تحت بارهای پیچشی با استفاده از مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی عددی بصورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار flac انجام شد. در این تحقیق نوع خاک، ابعاد شمع و طول آن در رفتار پیچشی شمع ها مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور چهار نوع خاک انتخاب شد و شمع هایی با سه قطر (0.5 و 1 و 1.5 متر) و دو عمق مختلف (5 و 10 متر) مورد بررسی قرار گرفتند نتایج نشان داد. در خاکهای نرم با افزایش قطر شمع مقدار ظرفیت پیچشی شمع افزایش و برای عمق های 5 و 10 متری تا گشتاور 6.50 و 9.74 را تحمل می کند. در این نوع خاک در حالت قطر شمع برابر 1.5 متر و عمق برابر 10 متر حداکثر ممان اعمال شده قابل تحمل بود. در ماسه های متراکم نیز رفتار شمع تحت پیچش بهبود قابل ملاحظه ای پیدا کرد و فقط در حالت قطر 0.5 متر و عمق 5 متر ماکزیمم ظرفیت پیچشی قابل تحمل نمی باشد.