نویسنده: نیلوفر تهوری | مدیر مطالعات و طراحی و دبیر تحقیق و توسعه گروه ساختمانی الیکا
انکرهای هلیکال به دلیل سرعت اجرای بالا، نصب آسان و ایجاد مقاومت مناسب در برابر بارهای کششی، در پروژههای مختلف ژئوتکنیکی و سازهای کاربرد گستردهای دارند. با این حال، یکی از چالشهای اساسی در ارزیابی ظرفیت بیرونکشیدگی (Pullout Capacity) این سیستمها، ناهمگنی و تغییرپذیری مکانی خاک است؛ عاملی که میتواند موجب اختلاف قابل توجه بین رفتار واقعی و پیشبینیهای مبتنی بر روشهای قطعی شود.
در این پژوهش، یک چارچوب المان محدود تصادفی محورمتقارن (Axisymmetric Random Finite Element Framework) برای تحلیل رفتار احتمالاتی انکرهای هلیکال چندصفحهای در خاکهای چسبنده ارائه شده است. این روش با هدف ایجاد تعادل میان دقت تحلیل و هزینه محاسباتی توسعه یافته و امکان انجام مطالعات گسترده پارامتریک را فراهم میکند. در مجموع، 74,000 شبیهسازی مونتکارلو در 74 سناریوی مختلف انجام شده تا تأثیر پارامترهای کلیدی شامل نسبت عمق کاشت (H/D)، نسبت فاصله صفحات (S/D)، تعداد صفحات (n)، ضریب تغییرات مقاومت برشی زهکشینشده (COVsu) و طول همبستگی عمودی خاک (CLy) بر ضریب شکست و ظرفیت بیرونکشیدگی بررسی شود.
نتایج نشان میدهد که افزایش عمق کاشت معمولاً باعث افزایش ظرفیت متوسط بیرونکشیدگی میشود، اما در عین حال میتواند موجب افزایش میزان عدمقطعیت نیز گردد، بهویژه در خاکهایی با تغییرپذیری بالاتر مقاومت برشی. همچنین فاصله بهینه بین صفحات نقش مهمی در عملکرد سیستم و مکانیزم شکست دارد و افزایش بیش از حد فاصله صفحات میتواند به کاهش کارایی منجر شود. بررسیها نشان میدهد که طول همبستگی عمودی خاک تأثیر چشمگیری بر میزان پراکندگی نتایج و قابلیت اعتماد دارد؛ بهطوری که افزایش همبستگی مکانی میتواند نوسانات ظرفیت را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر این، هرچند افزایش تعداد صفحات ظرفیت اسمی را بالا میبرد، اما حساسیت سیستم به ناهمگنی خاک نیز بیشتر میشود.
در مجموع، یافتههای این مطالعه نشان میدهد که استفاده صرف از روشهای قطعی در طراحی انکرهای هلیکال در خاکهای ناهمگن ممکن است به طراحیهای غیرمحافظهکارانه منجر شود و بهکارگیری طراحی مبتنی بر قابلیت اعتماد (Reliability-Based Design) برای دستیابی به سطوح ایمنی مناسب توصیه میشود.
متن کامل مقاله را میتوانید از طریق لینک زیر مطالعه کنید:
https://rdcu.be/fjgbh
