مطالعه آزمایشگاهی و عددی ظرفیت باربری کششی پی‌های لبه‌دار دایره‌ای واقع بر بستر ماسه

پی های لبه دار جایگزین مناسبی برای پی های عمیق در سازه های ساحلی و فراساحلی هستند که علاوه بر قابلیت مقاومت در برابر بارهای بالارانشی، به سادگی اجرا می شوند. عملکرد کششی پی های لبه دار واقع بر ماسه توسط مدل سازی فیزیکی و عددی مطالعه شد. آزمایش های آزمایشگاهی بر روی مدل های پی دایره ای کوچک مقیاس با لبه های محیطی انجام شد. مدل سازی عددی توسط تحلیل المان محدود سه بعدی جهت صحت سنجی نتایج آزمایش های مدل فیزیکی و همچنین تعمیم نتایج به پی های بزرگ مقیاس صورت گرفت. اثرات پارامترهای هندسه پی و مشخصات خاک شامل قطر پی، مقاومت برشی ماسه، عمق لبه، زبری سطوح و زاویه امتداد بارگذاری بررسی شد. نتایج نشان داد که حضور لبه پیرامونی، رفتار پی های واقع بر ماسه را به لحاظ ظرفیت باربری کششی بهبود می بخشد؛ مقادیر بهبود با افزایش عمق لبه، مقاومت برشی ماسه و زبری سطوح پی و همچنین کاهش زاویه امتداد بارگذاری نسبت به حالت قائم، افزایش می یابد. بیشترین مقاومت کششی پی به ازای بارگذاری قائم به دست آمد.

Experimental and Numerical Study of Tension Bearing Capacity of Circular Skirted Foundations Resting on Sand Bed

Skirted foundations are an appropriate alternative to deep foundations in onshore and offshore structures, which have the ability to withstand uplift loads, are also easy to be installed. The tensile performance of skirted foundations on sand was studied by physical and numerical modeling. Laboratory tests were carried out on smallscale foundation models with peripheral skirts. Numerical modeling was performed by 3D finite element analysis for verifying the results of physical tests, as well as generalizing the results to the largescale models. The effects of geometry and soil properties parameters including foundation diameter, sand shear strength, skirt depth, surface roughness, and load inclination angle were investigated. The results showed that the presence of peripheral skirt improves the behavior of tension bearing capacity of foundations on sand; Improvement values increase with increasing skirt depth, sand shear strength, roughness of foundation surfaces, and also, with decreasing the load inclination angle relative to vertical direction.