อิทธิพลของแรงกระทำด้านข้างแบบวัฏจักรต่อค่าสติฟเนสของดินโดยรอบเสาเข็มเดี่ยวจำลอง

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มุ่งเน้นการวิเคราะห์อิทธิพลของเสาเข็มเดี่ยวจำลองที่ฝังตัวในทรายภายใต้แรงกระทำซ้ำด้านข้างแบบวัฏจักรโดยควบคุมแอมพลิจูดจากระยะกระทำซ้ำที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าสติฟเนสของดินโดยรอบ แบบจำลองนี้ได้ทำการจำลองลักษณะของเสาเข็มรองรับสะพานแบบอินทิกรัลซึ่งมีการรับแรงกระทำซ้ำด้านข้างแบบวัฏจักรจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนไปของตัวสะพาน จากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสะพานส่งผลให้การขยายตัวและหดตัวมีแอพลิจูดจากระยะทางการเคลื่อนที่คงที่ ซึ่งแปรเปลี่ยนตามเวลาและฤดูกาลจึงเป็นที่มาของการศึกษานี้ โดยศึกษาพฤติกรรมของเสาเข็มเดี่ยวประกอบด้วย โมเมนต์ดัด การเสียรูป แรงเฉือน และแรงปฏิกิริยาของดินตามแนวแกนของเสาเข็ม เพื่อหาค่าสติฟเนสของดินด้วยการเขียนรหัสในโปรแกรม MATLAB® ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลข และศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงค่าสติฟเนสของดินจากจำนวนรอบการให้แรงกับเสาเข็มภายใต้แรงกระทำซ้ำแบบวัฏจักร โดยการเปรียบเทียบที่ระดับความลึกและค่าระยะทางสูงสุดที่กระทำต่อเสาเข็มเดี่ยวที่แตกต่างกัน จากการศึกษาค่าสติฟเนสของดินเริ่มต้นของดิน (Nc=1) จะเพิ่มตามระดับความลึกของชั้นดินซึ่งเกิดจากผลของระดับความเครียดของดิน หลังจากนั้นจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากสมบัติพลาสติกของดิน นอกจากนี้ค่าสติฟเนสจะคงที่อันเกิดจากสมบัติยืดหยุ่นของดิน แล้วในระดับความลึกที่ไม่มากค่าสติฟเนสของดินจะเพิ่มขึ้นกับจำนวนรอบ ซึ่งสาเหตุเกิดจากอิทธิพลของการสะสมทิศทางเดียว นั้นคือเมื่อดินทรายเกิดการเสียรูปแบบเชิงรุกไปแล้ว การคืนกลับไปที่เดิมจำเป็นจะต้องใช้แรงดันดินด้านข้างมากขึ้น เมื่อแรงดันดินด้านข้างมากขึ้นทำให้ระดับความเค้นในมวลดินมากขึ้น ดังนั้นค่าโมดูลัสและค่าสติฟเนสของดินก็จะมากขึ้นตามไปด้วย อย่างไรก็ตามการพัฒนาค่าสติฟเนสของดินยังมีความสัมพันธ์กับ ระดับความลึกของดินและค่าระยะสูงสุดที่กระทำต่อเสาเข็มอย่างมีนัยสำคัญ