بررسی آزمایشگاهی رفتار سطح تماس خاک - شمع تحت بار سیکلیک محوری

عملکرد ایمن بسیاری از سازه ها به توانایی تحمل پی آنها بستگی دارد. امروزه استفاده از شمع ها به عنوان پی سازه ها با اقبال بیشتری روبرو است. شمع ها در پروژه های مختلف تحت بار سیکلیک محوری قرار می گیرند. بار محوری سیکلیک می تواند بطور قابل توجهی در رفتار شمع تاثیر بگذارد ولی اثرات بالقوه آن اغلب در طراحی نادیده گرفته می شود. پاسخ سیستم های مختلف خاکسازه از جمله شمع تحت بار سیکلیک، به میزان قابل توجهی متاثر از سطح تماس بوجود آمده و تفاوت خواص مکانیکی در هر ماده است. نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهد که شمع در خاک ماسه ای تحت بار سیکلیک محوری دچار افت مقاومت می شود که این کاهش مقاومت در گروه شمع نمود بیشتری پیدا می کند و ممکن است بهره برداری شمع را به مخاطره بیاندازد گسیختگی شمع های تحت شرایط بارگذاری سیکلیک محوری دوطرفه غالبا ناشی از کاهش مقاومت جداری است. بنابراین در سطح تماس، پارامترهای مقاومتی و بار جابجایی به طور چشمگیری رفتار بار تغییر شکل سیستم خاک شمع را تحت تاثیر قرار می دهد. در مقاله حاضر رفتار سطح تماس خاک- فولاد تحت بار سیکلیک محوری با استفاده از دستگاه برش ساده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آزمایش هایی تحت بار سیکلیک محوری دوطرفه در شرایط تنش نرمال ثابت انجام شده است. به منظور بررسی اثر دامنه جابجایی و میزان فرکانس آزمایش هایی با مقدار تنش نرمال اولیه 100 کیلوپاسکال و تراکم نسبی اولیه 30 درصد انجام شده است. نتایج نشان داده است که در تمامی دامنه های جابجایی، دامنه برشی تغییر شکل توده ماسه کاهش یافته و دامنه جابجایی لغزشی در سطح تماس افزایش می یابد. همچنین در یک جابجایی برابر، فرکانس اعمال بار از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. به طور کلی در تست ها با دامنه های بالا با دامنه های پایین و فرکانس بالا، نمونه به گسیختگی می رسد و نقش عمده کاهش تنش برشی میزان جابجایی لغزشی خواهد بود.