تعیین تابع امپدانس گروه شمع در جهت افقی و قائم با استفاده از روش مخروط
چکیده
بطور معمول برای سازه هایی که در معرض بارهای دینامیکی قرار دارند از شمع ها استفاده می گردد. رفتار دینامیکی گروه شمع وابسته به اندرکنش بین شمع ها و خاک اطراف می باشد. اثرات اندرکنشی شمع-خاک، سختی شمع ها را تحت تاثیر قرار داده و یک میرائی برای تشعش انرژی به سمت بی نهایت ایجاد می کند. این سختی مختلط اصلاح شده تابع امپدانس نامیده می شود. هدف تحقیق حاضر توسعه مدل فیزیکی و ابزار تحلیل برای تعیین تابع امپدانس (ضریب سختی دینامیکی) گروه شمع در محیط لایه ای می باشد. روش تحلیلی مورد نظر با استفاده از مدل های مخروطی به بررسی تابع امپدانس گروه شمع در خاک لایه ای می پردازد. این روش توانائی ترکیب پیچیدگی لایه ای بودن خاک و رفتار کامل انتشار امواج در این محیط ها را دارا می باشد. اصول اساسی این روش بر پایه انتشار امواج می باشد. پاسخ دینامیکی گروه شمع در نیم فضای لایه ای را می توان به وسیله روش های دقیق که براساس تئوری الاستودینامیک سه بعدی می باشند، محاسبه کرد، که این روش ها نیازمند محاسبات پیچیده و پر هزینه هستند و این پیچیدگی وقتی مسئله مورد نظر یک محیط خاکی غیر همگن به همراه لایه بندی با خصوصیات مختلف باشد، بیشتر نیز می گردد. از این رو استفاده از این روش ها تنها در مسائل مهم با شرایط حساس قابل توجیه می باشد. مدل های مخروطی به سادگی می تواند مسئله خاک نامحدود در مسائل روزمره مهندسی را در نظر بگیرد. به عنوان یک جایگزین برای روش حل دقیق، مدل های فیزیکی ساده را می توان برای ارزیابی اندرکنش خاک و سازه و تعیین تابع امپدانس برای فونداسیون ها و نیز تعیین حرکت لرزه ای وروردی موثر به پی را معرفی کرد. ابتدا شمع تکی با استفاده از مدل مخروط تحلیل شده و تابع امپدانس شمع تکی برای درجات آزادی افقی و قائم تعیین می گردد، سپس با استفاده از مفهوم اندرکنش شمع-خاک-شمع، ضریب سختی دینامیکی گروه شمع تعیین می گردد. مقایسه نتایج حاصل از روش معرفی شده با روش های دقیق نشان می دهد که روش مخروط مطابقت خوبی دارد. مدل مخروطی در خاک لایه ای نیز نتایج قابل قبولی را ارئه می دهد که از ویژگی قابل ملاحظه این روش میباشد.