بررسی آزمایشگاهی رفتار پی‌های حلقوی مستقر بر مصالح دانه‌ای تحت بارگذاری ترکیبی قائم، افقی و لنگر خمشی

در بعضی از سازه‌ها مانند دکل‌های نفتی و توربین‌های بادی باتوجه به نوع کاربری، پی سازه تحت بارگذاری ترکیبی بار قائم، بار افقی و لنگر خمشی (v-h-m) قرار می‌گیرد. در این پژوهش بااستفاده از مدل‌سازی آزمایشگاهی، رفتار پی‌های حلقوی به‌عنوان نوعی ویژه از پی‌های دایره‌ای تحت بارگذاری ترکیبی (v-h-m) واقع بر خاک ماسه‌ای مورد بررسی قرار گرفته‌است. در این راستا با انجام صد آزمایش در شش مسیر بارگذاری متفاوت اثر نسبت قطر 0/2، 0/4، 0/6 و نیز پی دایره‌ای (نسبت قطر صفر) بر ظرفیت باربری در مسیرهای مختلف بارگذاری ارزیابی گردید؛ سپس براساس نمودارهای بار- نشست، نقاط گسیختگی تعیین شد و بااستفاده از مجموعه‌ی این نقاط، پوش گسیختگی در فضاهای بار قائم-بار افقی، بار قائم-لنگر خمشی و لنگر خمشی-بار افقی رسم گردید. این پوش در فضای v-h و v–m/b از یک منحنی درجه دوم تبعیت می‌کند که بیشینه‌ی آن وابسته به نسبت قطر می‌باشد. درادامه بااستفاده از پوش‌های گسیختگی ترسیمی در فضای دوبعدی، معادلات پوش‌های گسیختگی و ضرایب مربوط تعیین گردید. بررسی نتایج نشان ‌داد استفاده از پی‌های حلقوی با نسبت قطر 0/2 تا 0/4 هنگامی‌که تحت بارگذاری خارج محور یا مایل یا هردو قرار دارد دارای بازدهی بیشتری نسبت به سایر حالات است.

an experimental investigation of ring footings resting on granular material subject to combined v-h-m loading

in some structures, such as oil platforms and wind turbines, depending on the type of utilization, the footing is subjected to combined vertical load, horizontal load, and bending moment (v-h-m). in this study, the behavior of the ring footings resting on sand subjected to combined v-h-m loading is experimentally investigated by conducting 100 tests using six load paths. three values for the diameter ratio of the ring footing models are assumed, including n=0.2, 0.4, and 0.6, along with a circular foundation (n=0). the failure points were determined, on the basis of load-settlement diagrams, and by using the set of these points, the failure envelope was plotted in the vertical load-horizontal load, vertical load-bending moment, and horizontal-bending moment spaces. this failure envelope follows a parabolic curve in v-h and v-m/b spaces. the results indicate a parabolic curve for the failure envelope in v-h and v-m/b spaces which is dependent upon the diameter ratio. moreover, the most efficient of a ring footing during eccentric or inclined loading takes place when n is within a range from 0.2 to 0.4.