بررسی آزمایشگاهی عملکرد مهارهای دوصفحه‌ای بازشوبا تغییرات مساحت و فاصله بین صفحات در خاکهای ماسه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 گروه مهندسی عمران، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

10.22091/cer.2024.10732.1550

چکیده

مهارها اعضایی کششی هستند که بااتصال به سازه و قرارگیری در عمق مناسب در زمین می‌توانند با ایجاد ایمنی در برابر نیروهای بیرون کشیدگی مقاومت کنند. انواع مختلفی از مهار‌ها برای پایدارسازی در مناطق دریایی و خشکی معرفی‌شده‌اند. این مطالعه به بررسی آزمایشگاهی مهارهای دوصفحه‌ای بازشونده در خاک می‌پردازد. با توجه به جدید بودن مهارهای صفحه‌ای بازشونده، این مطالعه به ارزیابی تأثیر عواملی همچون نحوه توزیع مساحت در صفحات مهار، سرعت بیرون‌کشش، فاصله بین صفحات و دانسیته نسبی خاک بر ظرفیت بیرون‌کشش نهایی پرداخته است. این ارزیابی با استفاده از مدل‌سازی فیزیکی بر روی مهارهای صفحه‌ای بازشو مدفون در بستر ماسه‌ای انجام‌شده است.
جهت تحلیل نحوه شکل‌گیری گوه‌های گسیختگی و بسیج شدگی حجم خاک قرارگرفته بر روی صفحات، از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات (Particle Image Velocimetry) استفاده شد. نتایج نشان داد که با ثابت نگه‌داشتن مساحت صفحات و تنها با تغییر نحوه توزیع مساحت از حالت مهار دوصفحه‌ای با مساحت برابر به حالتی که مساحت بیشتری در صفحه پایینی توزیع‌شده باشد، ظرفیت بیرون‌کشش مهار 5/1 برابر افزایش می‌یابد. همچنین، بررسی عملکرد مهار دوصفحه‌ای بازشو تحت سرعت‌های بیرون‌کشش مختلف نشان داد که سرعت بیرون‌کشش مهار در خاک‌های ماسه‌ای تأثیر اندکی بر ظرفیت بیرون‌کشش دارد. علاوه بر این، در بین سرعت‌های موردبررسی، بیرون‌کشش مهارها با سرعت 10 و mm/min30 به ترتیب در خاک با دانسیته نسبی پایین و بالا موجب به دست آمدن بیشینه نیروی بیرون‌کشش مهارشده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of the Performance of Two-Plate Expandable Anchors with Variations in Area and Distance Between Plates in Sandy Soils

نویسندگان [English]

  • Shiva Abrifam 1
  • Amirali Zad 2
  • Maryam Yazdi 3
  • Javad Nazari Afshar 4
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Ghods Branch, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering, Islamic Azad Uinversity, Central Tehran Branch, Tehran, Iran
3 Department of Civil Engineering, Faculty of Civil and Earth Resources Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Department of Civil Engineering, Faculty of Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Ghods Branch, Tehran, Iran
چکیده [English]

The anchors are tensile members that can withstand external tensile forces by connecting to the structure and placing them at a suitable depth in the ground. Different types of anchors have been introduced for stabilization in marine and land areas. This study deals with the experimental investigation of a new type of plate mechanical anchor with the ability to open the plates in the soil. The effect of different factors such as the effect of dividing the surface in plates, pulling out speed, distance between plates, and soil density on the final pulling out capacity of expanded plate anchors buried in sand bed has been investigated using physical modeling in this study. Particle Image Velocimetry was used to investigate the formation of rupture wedges and the mobilization of the soil volume placed on the plates. The results showed that by keeping the area of the plates constant and only by changing the distribution of the area from the case of two-plate an-chors with equal area to two-plate anchors with more area distribution on the lower plate, the pull-out capacity of the anchor has increased 2-3 times. Also, the investigation of the performance of the expandable double-plate anchor under different pull-out velocities showed that the pull-out velocity of the anchors in sandy soils has little effect on the pull-out capacity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physical modelling
  • Expandable two-plate anchors
  • area distribution in plates
  • pull-out velocity
  • Particle image velocimetry (PIV)
CAPTCHA Image