دانلود ترجمه مقاله وابستگی ظرفیت تحمل نهایی رفتار شکست شمع های سیمانی اختلاط عمیق تی شکل – الزویر ۲۰۱۸:در این مطالعه، سری ‌شبیه‌سازی‌های دوبعدی المان محدود تست‌های بارگذاری شمع‌های DCM و TDM توسعه‌یافته نمونه مرجع انجام شدند تا رفتار باربری و تسلیم‌شان تحت حجم و طول شمع کنترل‌شده بررسی شود. محوریت اصلی تأثیر رابطه دوسویه شکل و کلاهک شمع ‌بزرگ‌شده و مقاومت شمع روی این رفتارهاست. پارامتر ضریب شکل 〖(α〗_S) برای لحاظ شکل و اندازه کلاهک شمع معرفی شد.

مقاله انگلیسی+ترجمه فارسی

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

تاریخچه موردی و مدلسازی عددی

تاریخچه موردی

مدلسازی عددی

بررسی مقدماتی

تأثیر قطر سطح و مقاومت شمع DCM عادی بر منحنی بار-نشست در مقایسه با مورد مرجع

تأثیر ابعاد کلاهک شمع بزرگ‌شده و مقاومت شمع TDM روی منحنی بار-نشست در مقایسه با شمع DCM عادی تحت حجم کنترل‌شده

آزمایش مدل فیزیکی

مطالعه حساسیت

الگوهای تسلیم

تأثیر ضریب شکل (α_s) و نسبت مقاومت (α_P) بر ظرفیت باربری نهایی

بسیج شدن مقاومت جداره و نوک شمع در ظرفیت باربری نهایی (Qult)

نتیجه‌گیری

چکیده

بررسی عددی ظرفیت باربری نهایی (Qult) و رفتار تسلیم شمع‌های تی‌شکل سیمانی اختلاط عمیق (TDM) تحت حجم معادل انجام شد. تست‌های مدل فیزیکی نیز برای تأیید یافته‌های عددی انجام گرفت. در نهایت، نتایج نشان دادند که هم شکل کلاهک شمع بزرگ و هم مقاومت شمع نقش مهمی دارند. از آنالیزهای حساسیت نیز معلوم شد که تأثیرات شکل کلاهک شمع و مقاومت شمع روی رفتار باربری پیچیده شمع‌های TDM ناشی از تغییرات مود تسلیم است که این تأثیرات به بسیج‌شدگی اصطکاک پوسته و باربری کلاهک و بدنه شمع بستگی دارد.

Abstract

A numerical investigation of the ultimate pile capacity and failure behavior of T-shape deep cement mixing (TDM) piles is conducted under equivalent volume. Physical model tests are conducted to verify the numerical findings. The results reveal that both the shape of the enlarged pile cap and pile strength play key roles. Sensitivity analyses indicate that the effects of cap shape and pile strength on the complex load carrying behavior of TDM piles are attributable to changes in failure mode, which depend on the mobilized skin friction and bearing of both the cap and pile body.

نمونه ترجمه مقاله:

1)      مقدمه

اصلاح خاک نرم با شمع‌های سیمانی اختلاط عمیق (DCM) یکی از تکنیک‌های تثبیت خاک است که برای ارتقای عملکرد تأسیسات روی زمین و زیرزمینی، مانند خاکریزهای جاده‌ای (مانند، [۹-۱])، کانال‌های زهکشی (مانند، [۱۰،۱۱]) و گودبرداری‌های عمیق (مانند، [۱۴-۱۲]) استفاده‌ می‌شد. از زمان ورود اولین شمع‌های DCM در سوئد و ژاپن در اواسط دهه ۱۹۷۰، این تکنیک در کشورهای متعددی که لایه خاک نرم در آنجا بطورخاصی ضخیم بود، رایج شد [۱۵]. اهداف اصلی استفاده از این نوع شمع‌ها شامل بهبود ظرفیت باربری خاک، حداقل رساندن جابجایی جانبی، کاهش نشت کل و تفاضلی، و افزایش پایداری شیروانی‌ها است، که در بسیاری از موارد ساختمانی تأیید شد (مانند، [۳،۵،۹]). تجربه گذشته نیز نشان‌ می‌دهد که استفاده از این شمع‌ها برای بهبود نواحی خاک نرم از زمان و هزینه ساخت‌ می‌کاهد.

بطور عام، شمع‌های DCM با سطح مقطعی مشابه در سرتاسر طولشان ساخته‌ می‌شوند (ازین پس، شمع DCM عادی نامیده‌ می‌شوند، شکل ۱.الف را ببینید) تا بار اعمالی را از بخش فوقانی شمع به درون خاک پیرامونی تا لایه زیر نوک شمع انتقال دهند. تحت بار خارجی در راستای عمودی، نظیر پی جاده‌ها یا سازه‌ها، تنش بسیج‌شده در سر شمع به بیشترین مقدار‌ می‌رسد و، سپس، به تدریج با تغییر عمق کاسته‌ می‌شود. بدین ترتیب، بیشترین تنش فشاری در بخش فوقانی شمع ایجاد‌ می‌شود که الگوی تسلیمی را به وجود‌ می‌آورد که اغلب اگر مقاومت شمع DCM ناکافی باشد، تسلیم سرشمع بر آن غالب‌ می‌شود. این الگوی تسلیم با نتایج آزمایش‌های میدانی در مقاله [۱۶]، که بیش از نیمی از شمع‌های DCM عادی آزمایش‌شده در آن در اثر تسلیم سرشمع به تسلیم رسیدند، تأیید شد. هنگامی که الگوی تسلیم سرشمع نامساعد باشد، مقدار سیمان برای افزایش مقامت شمع DCM عادی افزایش‌ می‌یابد. اما، این روش پرهزینه است، چرا که شمع عمیق‌تر نیاز به مقاومت بالایی دارد. اضافه براین، محققین بسیاری (مانند، [۱۹-۱۷]) نشان داده‌اند که درصد سیمان بیشتر مقاومت رس با سیمان افزوده‌شده را به‌طور اقتصادی بهبود‌ نمی‌بخشد. برای رفع این مشکل، نوآوری‌های جدید تکنیک‌های شمع DCM معرفی شد، ازجمله شمع‌های DCM سخت‌شده و تی‌شکل. شمع DCM سخت‌شده (SDCM) شمع DC مرکّبی متشکل از سوکت شمع DCM و هسته سخت‌شده برای تقویت شمع در اعماق کم (یا سرشمع) است که در شکل ۱.ب مشاهده‌ می‌شود. شمع DCM تی‌شکل (DCM) اولین بار در چین پیشنهاد شد [۲۰،۲۱]. ویژگی مهم این نوع شمع‌ها این است که قطر شمع در اعماق کم (قطر شمع سطحی) بزرگتر از قطر شمع در اعماق بیشتر (قطر بدنه شمع) است که سطح مقطعی مشابه حرف T به شمع TDM‌ می‌دهد (شکل ۱.ث را ببینید).

چند مطالعه بازدهی شمع‌های SDCM و رفتار مکانیکی‌شان، از جمله آزمایش‌های میدانی در مقیاس اصلی (مانند، [۷،۸])، آنالیزهای عددی (مانند، [۷،۸،۲۲]) و آزمایش‌های مدل فیزیکی (مانند [۲۲])، را بررسی کردند. از این مطالعات معلوم شد که این نوع شمع‌ها‌ می‌توانند بارهای بیشتری را نسبت به شمع‌های DCM عادی هم‌اندازه تحمل کنند. همچنین، احتمال‌ می‌رود که تسلیم در سرشمع تحت بارگذاری محوری کاهش پیدا کند. با توجه به این مطالعات، تأثیر هسته سخت‌شده از حیث مقاومت سوکت شمع DCM روی ظرفیت باربری نهایی شمع و رفتار تسلیم درک شده و پیوسته درک جدیدی از آن بدست آمده است. بالعکس، مطالعات راجع به بازدهی و فاکتورهای کلیدی موثر بر رفتار شمع‌های TDM نسبتاً محدودند. شاید به این دلیل باشد که، این نوآوری هنوز نسبتاً تازه است. با توجه به نتایج آزمایش‌های میدانی در مقیاس اصلی و تست‌های مدل فیزیکی کوچک‌مقیاس [۲۳،۲۴]، با بزرگ‌شدن کلاهک شمع (از شمع DCM به شمع TDM)، ظرفیت باربری افزایش و نشست کاهش پیدا‌ می‌کند. تست‌های مدل فیزیکی نیز نشان دادند که، برای شمع TDM، تسلیم در بدنه شمع دقیقاً در زیر کلاهک شمع بزرگ‌شده رخ می‌دهد. مود تسلیم نشان از رابطه‌ای با ظرفیت باربری شمع TDM دارد. تحت بارگذاری دیواره خاکی که در آزمایش‌های مدل فیزیکی نقش پی را داشت [۲۵]، کلاهک بزرگ‌شده شمع TDM بازدهی (نسبت باری که شمع تحمل‌ می‌کند به کل بار اعمالی روی دیواره خاکی) بیشتری نسبت به شمع DCM‌ عادی بدست آورد. بعلاوه، شمع‌های TDM در کاهش نشست تفاضلی بین خاک پیرامونی و شمع موثرترند. همه این مطالعات عملکرد بهتر شمع‌های TDM در قیاس با شمع‌های DCM عادی با بدنه شمع و مقاومت مشابه را نشان‌ می‌دهد.