مطالعه آزمايشگاهي و عددي اندركنش سطوح تماس تسمه هاي فلزي با هندسه جديد و خاك هاي ماسه‌اي و بررسي توسط روش برنامه نويسي عبارات ژنتيكي

يك پارامتر بسيار مهم در طراحي هاي خاك هاي مسلح زاويه اصطكاك سطوح مشترك بين مواد مختلف مي باشد كه اين زاويه در قسمت مقاوم خاك توسط آزمايش بيرون كشيدگي و در قسمت محرك توسط آزمايش برش مستقيم مشخص مي شود. در اين پژوهش، آزمايش هاي كششي، بيرون كشش و برش مستقيم بر روي تسمه و ورق هاي گالوانيزه كه به منظور افزايش ظرفيت بيرون كشش با قطعات عرضي يا به عبارتي برش گيرها تقويت شده اند، انجام گرديد. در اين آزمايش ها بعد از بررسي فاصله بهينه در نرم افزار اجزاي محدود2D  Plaxis يك تسمه مسطح صاف، دو تسمه نواري با سطح جوشكاري شده و تعدادي تسمه نوار با قطعات عرضيِ با ارتفاع و تعداد مختلف، با تنش هاي نرمال به كار گرفته شده در محدوده 50 تا 100 كيلو پاسكال بيرون كشش شدند و در انتها رابطه اي با دقتي مناسب با استفاده از برنامه نويسي عبارات ژنتيكي، GEP، (Genetic Expression Programming ) به منظور برآورد نيروي بيرون كشش استخراج گرديد. ورق هاي گالوانيزه به صورت ساده و افزودن برش گير تحت 24 آزمايش برش مستقيم تحت سرباره اي 10 و 20 و 40 كيلوپاسكال مورد آزمايش برش مستقيم قرار گرفتند. نتايج آزمايش هاي كششي به روي تسمه ها نشان مي دهند جوشكاري زبانه هاي برشي اثري بر مقاومت كششي تسمه ها نداشته و نقطه ضعف چنداني بروي تسمه نوار ها ايجاد ننموده است. همچنين نتايج آزمايش هاي بيرون كشش و برش مستقيم حاكي از آن است كه هندسه جديد تسمه با زبانه برش گير، مي تواند به‌طوركلي موجب حفظ و صرفه جويي در مصرف فولاد و فراهم نمودن ضوابط طراحي خاص براي خاك‌ريزهاي پايدار شده در فضاهاي ساختماني محدود و پروژه هاي داراي معارض شود، زيرا افزايش ظرفيت بيرون كشش هر تسمه نوار تقويت‌شده منجر به كاهش طول يا مقـدار كلي نوارهاي موردنياز در يك پروژه مي گردد. در انتهاي تحقيق مطالعات عددي توسط نرم افزار اجزاي محدود Plaxis 2D جهت بررسي اندركنش و تغييرشكل تسمه هاي فلزي انجام شد. در ادامه مدل GEP ارائه‌شده، مقادير نيروي بيرون كشش را با شاخص R2 برابر با 0.93 براي حالت صحت سنجي مدل (حالت تست) كه پارامتر هاي آن در برآورد مدل نقشي نداشته اند، ارائه مي دهد، بنابراين با توجه به نتايج ارائه‌شده پيشنهاد مي شود به منظور برآورد نيروي بيرون كشش از رابطه ارائه‌شده در اين مطالعه كه با استفاده از GEP ارائه شده است استفاده شود.