تعيين طول معادل گيرداري براي شمع هاي دريايي جهت مدل سازي اندركنش خاك و شمع در خاك هاي چند لايه

Determine the equivalent length of fixity in marine piles to model the interaction of soil and pile on multi-layer soil

استفاده از شمع به عنوان پي عميق در سازه هاي دريايي از قبيل سكوهاي ثابت شابلوني، اسكله ها و غيره امري متداول مي باشد. جهت طراحي اين گونه سازه ها، لزوم منظور نمودن اندركنش خاك به عنوان يك محيط پيوسته با شمع سازه اي در مدل سازي عددي اجتناب ناپذير مي باشد. استفاده از مدلهاي فيزيكي به سبب نياز به تجهيزات و امكانات خاص آزمايشگاهي كاري بسيار دشوار بوده و در موارد خاص ممكن است مدل-سازي فيزيكي صورت پذيرد. در مدل سازي عددي نيز با توجه به طول نفوذ شمع در خاك كه ممكن است به چندين ده متر برسد و با توجه به رفتار غيرخطي خاك، معمولا حجم محاسبات بسيار زياد خواهد شد. يكي از راه هاي جايگزين استفاده از طول معادل گيرداري مي باشد كه در اين روش، شمع با طولي معادل ( طول آزاد+ طول معادل گيرداري ) بر روي يك بستر صلب بگونه اي مدل سازي مي گردد كه رفتاري مشابه با شمع با طول كامل در محيط پيوسته خاك داشته باشد. اغلب روابط موجود، به منظور محاسبه طول معادل گيرداري در خاك تك لايه ارائه شده اند ولي به دليل اينكه در شرايط واقعي، معمولا شمع از لايه هاي مختلف خاك با ويژگي هاي متفاوت عبور مي كند لازم است كه روابط مذكور براي خاكهاي چند لايه مورد بازبيني قرار گيرد. در اين مقاله ضمن ارائه روش اصلاح شده بر اساس رابطه پيشنهادي آئين نامه طراحي سازه هاي دريايي كشور ژاپن جهت محاسبه طول معادل گيرداري شمع در خاك هاي چند لايه، صحت مدل جديد با مدل سازي اسكله شمع و عرشه دلفيني كه متناسب با يكي از اسكله هاي بندر امام خميني مي باشد، مورد ارزيابي قرار گرفت.

The use of pile as a deep foundation in offshore structures like as fixed jacket, pile-supported wharves etc is common. For design of these structures need to consider the interaction of soil as a continuum region with structural pile in numerical modeling is inevitable. The use of physical models for the reason needs to especial equipment is very difficult and in certain case physical modeling may be done. In numerical modeling due to the influenced length of pile in soli that may reach several meters and according to the nonlinear behavior of soil usually calculation’s volume will be high. One of the alternatives using equivalent length of fixity, in this way a pile with equivalent length ( free length + equivalent length of fixity ) on a rigid surface modeled so that have same treatment with full length pile on continuum region of soil. Most existing relationship for calculating equivalent length of fixity are provided in a single layer of soil, but in real terms usually a pile passes of different layer of soil so it is necessary that these relations for multi-layer soil to be reviewed. In this article meanwhile present a modified method for calculating equivalent length of pile fixity in multilayer soil based on proposed relationship Japan offshore regulations, the accuracy of the new model evaluated by modeling dolphin pile-supported wharf.