مطالعه آزمایشگاهی عملکرد شمع انعطاف‌پذیر تحت بارگذاری جانبی سیکلی و پساسیکلی در خاک ماسه‌ای

رفتار جانبی شمع ها تحت بار سیکلی یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در طراحی شمع است. تمرکز عمده تحقیقات انجام شده شمع صلب است و توجه کمی به رفتار شمع های انعطاف‌پذیر شده است. همچنین برخی پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد شمع تحت بارگذاری جانبی سیکلی کمتر بررسی شده است. در این پژوهش رفتار شمع انعطاف‌پذیر تحت بارگذاری جانبی سیکلی در خاک ما سه ای به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دستگاهی جهت بارگذاری سیکلی شمع طراحی و ساخته شده است که قابلیت اعمال انواع بارگذاری های مختلف سینوسی را دارد و با مجهز شدن به حسگرهای جابه‌جایی‌سنج و نیروسنج، مقادیر نیرو و جابه‌جایی در طی حرکت سیکلی قابل اندازه‌گیری است. پارامترهای موثر در بارگذاری سیکلی شامل فرکانس، دامنه بارگذاری، تعداد سیکل ها، جهت بارگذاری سیکلی و همچنین تراکم خاک مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور ارزیابی اثر بارگذاری سیکلی بر ظرفیت باربری جانبی نهایی شمع، تعدادی آزمایش نیز در شرایط بارگذاری پساسیکلی انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشان داد که تحت بارگذاری سیکلی یک طرفه و دو طرفه در طی 100 سیکل بارگذاری، سختی به صورت تدریجی افزایش می یابد در حالی که در شرایط بارگذاری یک طرفه بدون باربرداری کامل سختی ابتدا کاهش و سپس ثابت می ماند. افزایش فرکانس از hz 0/1 به hz 0/2 تاثیر قابل توجهی در افزایش ظرفیت باربری جانبی سیکلی دارد. تحت بارگذاری سیکلی یک طرفه، با افزایش دامنه بارگذاری، نیروی پسماند ایجاد شده در سر شمع افزایش می یابد.

experimental investigation of flexible pile behavior under lateral cyclic and post cyclic loading in sandy soil

lateral behavior of piles is one of the most challenging design issues. while previous studies have mainly focused on rigid piles, a little attention has been paid to flexible ones. in this study, the behavior of flexible piles under lateral cyclic loading is investigated by experimental tests. for this purpose, a device was designed and commissioned for cyclic loading tests which can generate different types of sinusoidal loads. measurement was made on the load and displacements during the cyclic loading with a loadcell and linear variable differential transducer (lvdt). the role of key parameters in cyclic loading including such as the frequency, loading interval, number of cycles, cyclic loading direction and also soil density were investigated. moreover, post cyclic loading tests were performed to evaluate piles lateral bearing capacity. experimental observations showed that under one way and two way loadings, the stiffness gradually increases during 100 cycles of loading while under one way without a complete unloading process, the stiffness starts to decrease and then remains constant. increasing the frequency from 0.1hz to 0.2hz has shown a significant effect in increasing the lateral cyclic resistance. under one way loading, the residual force at the pile head increases with increasing the cyclic loading interval.