Гурӯҳи сваи моили дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда (Batter Rock-Socketed pile group, BRS), низоми таҳкурсиест, ки махсусан дар иншооти баҳрӣ ва бандарӣ барои қабул кардани борҳои уфуқӣ на танҳо тавассути сахтии хамиши свая, балки инчунин тавассути қувваҳои фишор ва кашиши дар тӯли меҳвари свая ба вуҷудоянда пешбинӣ шудааст. Ин таҳқиқот барои ҳисоб кардани рафтори борбардории сваиҳои дуқатораи BRS, ки ба ростверки сахт пайваст шудаанд, зери борҳои амудӣ ва уфуқӣ чаҳорчӯби назариявӣ таҳия мекунад.

Дар модел ҷойивазкунии уфуқӣ, нишасти амудӣ ва гардиши ростверк ба ҳаракатҳои меҳварӣ ва кӯндаланги ҳар як сваяи моил табдил дода мешавад. Танаи свая ба се минтақа — оби баҳр, хок ва қисми дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда — ҷудо мегардад; барои ҳар минтақа реаксияҳои гуногуни хок/ҷинси кӯҳӣ ва робитаҳои интиқоли бори меҳварӣ истифода мешаванд. Свая ҳамчун тири Euler–Bernoulli моделсозӣ шуда, муодилаҳои ғайрихаттӣ бо усули фарқҳои ниҳоӣ ҳал шудаанд.

Усул бо таҷрибаҳои модели лаборатории қаблан нашршуда муқоиса шудааст. Назария, махсусан дар сатҳҳои ибтидоӣ ва миёнаи бор, рафтори бор–ҷойивазкунӣ, тақсимоти қувваи меҳварӣ ва хусусияти асосии моменти хамишро бо дақиқии қобили қабул бозофаридааст. Бо наздик шудан ба ҳолати ниҳоӣ фарқи таҷриба–модел зиёд мешавад.

Дар таҳлилҳои параметрӣ диаметри свая дар байни тағйирёбандаҳои баррасишуда таъсири пурқувваттаринро нишон додааст. Афзоиши диаметр аз 1,0 m то 2,5 m бори бардошташударо дар нишасти амудии 40 mm тақрибан аз 25,7 MN то 88,6 MN ва бори уфуқиро дар ҷойивазкунии уфуқии 50 mm аз 1,235 MN то 6,645 MN зиёд кардааст. Дар геометрияи баррасишуда β=10° барои борбардории амудӣ натиҷаи беҳтаринро додааст, дар ҳоле ки муқовимати уфуқӣ бо зиёд шудани кунҷи моилӣ идома ёфтааст. Зиёд кардани фосилаи сваиҳо аз 3Dp то 5–7Dp таъсири гурӯҳиро ба таври назаррас кам карда, пас аз 7Dp фоидаи иловагӣ маҳдуд шудааст.

Чаро гурӯҳи сваиҳои BRS истифода мешавад?

Эстакадаҳои баландсваягӣ ва иншооти баҳрӣ метавонанд ҳамзамон бори амудӣ, бори уфуқӣ ва моменти чаппакунандаро қабул кунанд. Ба инҳо инчунин борҳои такрорӣ, аз ҷумла таъсири мавҷ, ҷараён, шамол ва наздикшавии киштӣ, илова мешаванд. Барои чунин низоми таҳкурсӣ на танҳо қобилияти борбардории амудӣ, балки сахтии уфуқӣ ва рафтори қобили истифода низ бояд кофӣ бошад.

Сваиҳои амудии дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда метавонанд борҳои меҳвариро ба ҷинси кӯҳӣ самаранок интиқол диҳанд. Аммо вақте свая моил ҷойгир мешавад, қисми бори уфуқӣ метавонад ба қувваи фишор ё кашиш дар тӯли меҳвари свая табдил ёбад. Ҳамин тавр, зарурат намемонад, ки тамоми муқовимати уфуқӣ танҳо бо моменти хамиш дар сари свая қабул карда шавад.

Ин механизм бартарии асосии низоми BRS мебошад: табдили қуввае, ки геометрияи моил таъмин мекунад, бо реаксияҳои хок ва ҷинси кӯҳӣ якҷо кор мекунад.

Ҳаракати ростверк ба сваиҳои моил чӣ гуна интиқол меёбад?

Таҳқиқот се ҳаракати асосии ростверки сахт — ҷойивазкунии уфуқӣ, ҷойивазкунии амудӣ ва гардишро — ба низоми меҳварҳои маҳаллии ҳар свая табдил медиҳад. Бо ин роҳ аз як ҳаракати умумии ростверк барои ҳар свая ҷузъҳои алоҳидаи ҷойивазкунии меҳварӣ ва кӯндаланг ҳисоб карда мешаванд.

Фарзияҳои асосии модел

Ҳалли назариявӣ ба панҷ фарзияи асосӣ такя мекунад:

Якум, буришҳои свая ба фарзияи буриши ҳамвор дар назарияи тири Euler–Bernoulli мувофиқат мекунанд. Дуюм, свая идеалӣ чандир–пластикӣ қабул мешавад; пас аз пайдо шудани буғуми пластикӣ моменти хамиш дар буриши дахлдор дар сатҳи моменти ҷорӣ нигоҳ дошта мешавад.

Сеюм, ростверк ҷисми сахти бетағйиршакл қабул мешавад. Чорум, тахмин карда мешавад, ки сваиҳо ва ростверк тоб намехӯранд ва дар як ҳамворӣ хам мешаванд. Панҷум, қабул карда мешавад, ки таъсири гурӯҳии сваиҳоро метавон бо равишҳои ислоҳи уфуқӣ ва амудии барои қабатҳои хок ва ҷинси кӯҳӣ муайяншуда ифода кард.

Чаро се минтақаи гуногуни свая алоҳида ҳисоб карда мешаванд?

Шароити механикии муҳити атроф дар тӯли свая яксон нест. Дар оби баҳр реаксияи хок ба танаи свая интиқол намеёбад. Дар қабати хок реаксияи паҳлуӣ, танишҳои самараноки амудӣ ва уфуқӣ, соиши свая–хок ва рафтори ғайрихаттии p–y фаъол мешаванд. Дар қисми дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда бошад, сахтии муҳит хеле баландтар мешавад ва ҳам реаксияи ҷинси кӯҳӣ ва ҳам соиши сарҳади свая–ҷинси кӯҳӣ ба ҳисоб гирифта мешавад.

Каҷхаттаи p–y барои чӣ истифода мешавад?

Каҷхаттаи p–y, робитаи ғайрихаттии байни ҷойивазкунии уфуқии свая дар чуқурии муайян ва реаксияи паҳлуии хок ё ҷинси кӯҳии атрофро, ки ба свая таъсир мекунад, ифода менамояд.

Бар хилофи модели оддии пружинаи хаттӣ, бо ҷойивазкунии свая муқовимати муҳит низ тағйир меёбад. Таҳқиқот дар қабати қум равиши классикии p–y-и хокро ва дар қисми ҷинси кӯҳӣ робитаҳои реаксияи гиперболикии барои ҷинси кӯҳии заиф таҳияшударо истифода мебарад.

Дар ҳолати гурӯҳи сваиҳо минтақаҳои реаксияи сваиҳои ҳамсоя метавонанд бо ҳам таъсир кунанд. Аз ин рӯ, робитаи p–y-и барои сваяи ягона истифодашаванда мустақиман ба сваяи гурӯҳӣ татбиқ намешавад; коэффисиентҳои камкунандае, ки таъсири гурӯҳиро ифода мекунанд, ба модел дохил карда мешаванд.

Бори меҳварӣ чӣ гуна интиқол дода мешавад?

Қуввае, ки дар тӯли меҳвари амудӣ ё моил пайдо мешавад, танҳо дар нӯги свая қабул намешавад. Соиши паҳлуӣ дар сарҳадҳои свая–хок ва свая–ҷинси кӯҳӣ борро дар тӯли чуқурӣ тадриҷан ба муҳити атроф интиқол медиҳад.

Дар охири қисми дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда инчунин муқовимати нӯг фаъол мешавад. Таҳқиқот ин реаксияи нӯгиро низ бо робитаи ғайрихаттии гиперболикӣ ҳисоб мекунад.

Буғуми пластикӣ дар модел чӣ гуна ба ҳисоб гирифта мешавад?

Вақте моменти хамиш дар буриши свая ба моменти ҷорӣ мерасад, буриш дигар пурра чандир қабул намешавад. Модел моменти ҷории навшударо тавассути таъсири мутақобилаи P–M, ки таъсири якҷояи қувваи меҳварӣ ва моменти хамишро ба ҳисоб мегирад, ҳисоб мекунад.

Пас аз гузаштани ин ҳад, қабул мешавад, ки дар буриши свая буғуми пластикӣ ба вуҷуд омадааст ва сахтии самараноки хамиш мувофиқан кам карда мешавад. Ҳамин тавр, ҳалл танҳо бо сахтии ибтидоии чандир маҳдуд намемонад.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Усули фарқҳои ниҳоӣ чӣ гуна татбиқ мешавад?

Муодилаҳои дифференсиалии оби баҳр, хок ва қисми ҷинси кӯҳӣ ба ҷойи ҳалли мустақим дар шакли пӯшида ба гиреҳҳои ҳисобии дискретӣ дар тӯли меҳвари свая табдил дода мешаванд. Ҳар сегмент ба шумораи муайяни элементҳо ҷудо шуда, муодилаҳои тири тартиби чорум бо ифодаҳои фарқҳои ниҳоӣ навишта мешаванд.

Дар гузаришҳои байни сегментҳо пайвастагии ҷойивазкунӣ, гардиш, моменти хамиш ва қувваи буриш нигоҳ дошта мешавад. Дар нӯги свая шарти марзӣ истифода мешавад, ки дар самти кӯндаланг момент ва қувваи буриш ба сифр баробар мебошанд.

Ҳалли итеративии гурӯҳӣ

Ҳисоб бо итератсияи идорашаванда аз рӯи ҷойивазкунӣ пеш меравад. Аввал ҳаракати ибтидоии уфуқӣ/амудӣ ва гардиши ростверк тахмин карда мешаванд. Онҳо ба ҷойивазкуниҳои маҳаллӣ дар сари ҳар свая табдил дода мешаванд.

Сипас барои ҳар свая реаксияҳои p–y, қувваҳои меҳварӣ, соишҳои паҳлуӣ, моментҳо ва навсозиҳои сахтӣ ҳисоб карда мешаванд. Қувваҳои аз сваиҳо омада боз ба ростверк интиқол ёфта, реаксияи умумиро ташкил медиҳанд.

Нобаробарии байни бори берунии татбиқшуда ва реаксияи ҳисобшудаи ростверк муайян шуда, бо ёрии матритсаи сахтӣ ҷойивазкунии нави ростверк ҳисоб карда мешавад. Раванд то он даме идома меёбад, ки ислоҳи ҷойивазкунӣ аз таҳаммулпазирии муайяншуда кам шавад ё меъёри борбардорӣ/ҷорӣ фаъол гардад.

Таҳаммулпазирии ҳамгароии ҷойивазкунӣ, ки дар манбаъ истифода шудааст, 10⁻⁵аст.

Санҷиш бо таҷрибаҳои моделӣ

Чаҳорчӯби назариявӣ бо таҷрибаҳои модели лаборатории Zhuang ва ҳамкорон аз соли 2024 санҷида шудааст. Зарфи таҷриба 1,5 m дарозӣ, 1,0 m паҳноӣ ва 1,0 m баландӣ дошт.

Низоми хок аз қабати 50 cm қуми майда ва зери он қабати 40 cm моделсозии ҷинси кӯҳии заиф иборат буд. Вазни ҳаҷмии қум 18,1 kN/m³ ва кунҷи соиши дохилӣ 33°; вазни ҳаҷмии бетони барои моделсозии ҷинси кӯҳӣ истифодашуда 21,5 kN/m³ ва устувории якмеҳварии фишории он 2,73 MPa буд.

Дар маҷмӯъ 20 сваяи модели BRS аз қубури алюминии дорои диаметри берунии 30 mm ва ғафсии девори 3 mm сохта шуданд. Таносуби тахминии миқёси геометрӣ 1:15 буд. Чуқурии қисми ҷинси кӯҳӣ тақрибан 15 cm ва кунҷҳои моилӣ 0°, 10° ва 20° буданд.

Дар таҷрибаҳои амудӣ бор бо қадамҳои тақрибан 4 kN ва дар таҷрибаҳои уфуқӣ бо қадамҳои тақрибан 0,4 kN татбиқ шуд.

Назария таҷрибаҳоро то чӣ андоза хуб пайгирӣ кард?

Дар каҷхаттаҳои бори амудӣ–нишаст назария махсусан дар марҳилаҳои ибтидоӣ ва миёнаи бор бо натиҷаҳои таҷриба мувофиқати қобили қабул нишон дод. Дар сваиҳои амудӣ мувофиқат дар қисми зиёди диапазони бор қавитар аст; ҳангоми β=10° ва 20° бо наздик шудан ба бори ниҳоӣ фарқ зиёд мешавад.

Ин маънои беэътибор будани моделро надорад. Баръакс, нишон медиҳад, ки баъзе механизмҳои дар назария содакардашуда дар сатҳи баланди бор муҳим мешаванд: мобилизатсияи тадриҷии сарҳади свая–ҷинси кӯҳӣ, талафи сахтии маҳаллӣ, ҳаракати ростверк ва таъсирҳои геометрӣ/миқёсие, ки дар таҷрибаи воқеӣ ба вуҷуд омада метавонанд.

Дар бори амудии 24 kN қувваи меҳварӣ ба куҷо меравад?

Дар натиҷаҳои назариявӣ ва таҷрибавӣ қувваи меҳварӣ дар қабатҳои об ва қум нисбатан доимӣ мемонад ва ҳангоми ворид шудан ба қисми ҷинси кӯҳӣ зуд кам мешавад.

Ин тақсимот ба интиқоли қисми назарраси қувваи амудӣ ба ҷинси кӯҳии атроф дар тӯли қисми ҷинси кӯҳӣ мувофиқат мекунад. Зиёд кардани кунҷи моилӣ шакли асосии тақсимотро тағйир намедиҳад; аммо ба тақсими бор байни сваяи пеш ва ақиб ва суръати кам шудани қувва дар тӯли қисми ҷинси кӯҳӣ таъсир мерасонад.

Минтақаҳои критикии моменти хамиш

Бузургиҳои момент дар пайвасти ростверк ва дар гузариши қум–ҷинси кӯҳӣ мутамарказ мешаванд.

Пайвасти сахт дар ростверк гардиш ва ҷойивазкуниро маҳдуд мекунад ва талаботи баланди хамишро ба вуҷуд меорад. Дар сарҳади қум–ҷинси кӯҳӣ бошад, сахтии уфуқии муҳит якбора меафзояд ва тақсимоти момент аз нав шакл мегирад.

Аз ин рӯ, ҳангоми афзоиши қобилияти борбардорӣ танҳо ба иҷрои умумии бор–ҷойивазкунӣ нигоҳ кардан кофӣ нест; талаботи маҳаллии моменти буриш низ бояд санҷида шавад.

Диаметри свая, кунҷи моилӣ ва фосила қобилияти борбардориро чӣ гуна тағйир медиҳанд?

Дар таҳлили параметрӣ се параметр бо як механизм кор намекунанд: диаметр ҳам сахтии буриш ва ҳам майдони ҳамкории хок/ҷинси кӯҳиро зиёд мекунад; кунҷи моилӣ табдили қувва байни борҳои уфуқӣ ва амудиро тағйир медиҳад; фосилаи сваиҳо бошад, ҳамкории гурӯҳӣ ва бозуи моменти ҷуфти фишор–кашиши аз ҷониби ростверк ҳосилшавандаро идора мекунад.

Геометрияи асосии модели параметрӣ

Дар модели истинодӣ чуқурии оби баҳр 8,3 m, қабати хок 16,7 m ва қисми ҷинси кӯҳӣ 5,0 m мебошад. Вазни ҳаҷмии самараноки қум 8,1 kN/m³, модули чандирӣ 30 MPa ва кунҷи самараноки соиши дохилӣ 33° аст.

Барои қабати ҷинси кӯҳӣ вазни ҳаҷмии самаранок 11,5 kN/m³, модули чандирӣ 352 MPa, когезияи самаранок 400 kPa ва кунҷи самараноки соиши дохилӣ 42,6° истифода шудааст.

Таъсири диаметр

Таъсири диаметр хеле қавӣ аст, зеро ҳангоми зуд афзудани сахтии хамиши буриш майдони тамоси хок ва ҷинси кӯҳӣ, ки метавонад дар атрофи свая мобилизатсия шавад, низ зиёд мегардад.

Бо вуҷуди ин, диаметри калонтар аз ҳар ҷиҳат бартарии ройгон нест. Манбаъ таъкид мекунад, ки бо калон шудани диаметр моментҳои хамиш дар ростверк ва сарҳади хок–ҷинси кӯҳӣ низ метавонанд зиёд шаванд.

Коҳиши боздеҳ ҳангоми афзоиши диаметр

Афзоиш аз 1,0 m то 2,5 m дар маҷмӯъ қобилияти борбардориро хеле зиёд мекунад, аммо фоидаи ҳошиявии ҳар як афзоиши иловагии диаметр яксон нест. Хусусан дар рафтори борбардории уфуқӣ пас аз 1,5 m саҳми ҳар қадами афзоиш кам мешавад.

Аз ин рӯ, аз ин таҳқиқот хулосаи “диаметри аз ҳама калон ҳамеша ҳалли аз ҳама иқтисодӣ аст” бароварда намешавад. Таҳқиқот оптимизатсияи хароҷотро анҷом намедиҳад; танҳо рафтори механикии борбардориро муқоиса мекунад.

Кунҷи моилӣ ва қобилияти амудӣ

Қобилияти борбардории амудӣ бо кунҷи моилӣ пайваста зиёд намешавад. β=10° дар ин конфигуратсия баландтарин қимати муқовимати амудиро додааст.

Сабаби механикии ин он аст, ки моилии миёна метавонад қисми ҳаракати амудии ростверкро ба реаксияи кӯндаланги свая–хок/ҷинси кӯҳӣ табдил дода, муқовимати иловагиро мобилизатсия кунад. Бо зиёд шудани моилӣ ҷойивазкунии кӯндаланг ва талаботи момент низ меафзоянд.

Кунҷи моилӣ ва қобилияти уфуқӣ

Зери бори уфуқӣ рафтори дигар мушоҳида мешавад. Дар диапазони баррасишудаи 0–30° бо зиёд шудани моилӣ муқовимати уфуқӣ меафзояд.

Сваяи моил қисми бештари ҳаракати уфуқии ростверк ва таъсири чаппакунандаро ба қувваҳои фишор–кашиш дар меҳвари свая табдил медиҳад. Аз ин рӯ, система танҳо ба хамиши сари свая вобаста намемонад.

Ҳангоми якҷо арзёбӣ кардани ин ду натиҷа дар бораи як “кунҷи беҳтарин” гуфтан дуруст нест. Иҷрои бори амудӣ ва иҷрои бори уфуқӣ метавонанд ҳадафҳои гуногуни тарҳрезиро ба вуҷуд оранд.

Таъсири фосилаи сваиҳо

Дар фосилаи наздик, монанди W=3Dp, минтақаҳои реаксияи хоки сваиҳои ҳамсоя бештар ба ҳам мепӯшанд. Ин қобилияти ҳар сваяро барои мустақилона истифода бурдани хоки атроф кам мекунад.

Бо зиёд кардани фосила ду бартарӣ ба вуҷуд меояд. Якум, таъсири “group shadowing” кам мешавад. Дуюм, бозуи моменти байни фишор дар як свая ва қувваи кашиш дар сваяи дигар, ки аз гардиши ростверк ба вуҷуд меояд, зиёд мешавад.

Дар нишасти 40 mm ҳангоми зиёд кардани W аз 3Dp то 9Dp бори амудӣ тақрибан аз 23,56 MN то 27,09 MN зиёд шудааст. Аммо қисми муҳими фоида дар диапазони 3Dp→5Dp ба амал меояд ва афзоиш байни 7Dp→9Dp хеле маҳдуд мемонад.

Аз ин рӯ, дар қисми хулосаи манбаъ таъкид мешавад, ки афзоиши 3Dp→7Dp ҳам муқовимати амудӣ ва ҳам уфуқиро зиёд мекунад, вале пас аз 7Dp фоидаи иловагӣ кам мешавад.

Оё модел тамоми рафтори таҳкурсии воқеии баҳриро ифода мекунад?

Не. Таҳқиқот чаҳорчӯби механикии пурқувват ва аз нигоҳи ҳисоббарорӣ идорашавандаи дученакаро пешниҳод мекунад; аммо бинобар фарзияҳое чун ростверки сахт, деформатсия дар як ҳамворӣ ва робитаҳои идеализатсияшудаи p–y/интиқоли бор, ҳамаи механизмҳои сеченака ва пешравии осеби рафтори воқеии саҳроиро ҳал намекунад.

Фарзияи ростверки сахт

Дар воқеият ростверк метавонад пурра сахт набошад. Деформатсияи худи ростверк метавонад маркази гардиши система ва тақсими қувваи меҳварӣ ва моментро байни сваиҳои пеш ва ақиб тағйир диҳад.

Дар ин таҳқиқот фарзияи ростверки сахт робитаҳои мувофиқати математикиро равшан ва идорашаванда мекунад; аммо махсусан барои ростверкҳои калон ё чандир санҷиши махсуси саҳроӣ лозим аст.

Маҳдудияти модели дученака

Таҳкурсиҳои воқеии бандарӣ метавонанд ҳамзамон ба бори уфуқӣ, бори амудӣ, моменти чаппакунанда, тобхӯрӣ, қувваҳои мавҷ ва зарбаҳои наздикшавии киштӣ дучор шаванд.

Ин чаҳорчӯби назариявӣ фарз мекунад, ки сваиҳо ва ростверк дар як ҳамвории амудӣ хам мешаванд. Хамиши берун аз ҳамворӣ ва торсион мустақиман моделсозӣ намешаванд.

Чаро ҳангоми наздик шудан ба ҳолати ниҳоӣ хато зиёд мешавад?

Бо афзоиши бор механизмҳои маҳаллӣ, ки онҳоро бо модели якченакӣ тири–пружина пурра ифода кардан душвор аст, метавонанд муҳим шаванд:

ҷудошавӣ ва пайдо шудани холигӣ байни свая ва хок, нармшавии соиши паҳлуӣ, осеби пешраванда дар сарҳади қисми ҷинси кӯҳӣ, майдашавии маҳаллии ҷинси кӯҳии заиф, инкишофи буғуми пластикӣ ва деформатсияи воқеии ростверк.

Аз ин рӯ, дар таҳқиқот мувофиқати таҷриба–назария дар сатҳҳои ибтидоӣ ва миёнаи бор баландтар ва ҳангоми наздик шудан ба ҳолати ниҳоии борбардорӣ пасттар аст.

Чаро интихоби каҷхаттаҳои p–y муҳим аст?

Реаксияи уфуқие, ки модел пешгӯӣ мекунад, мустақиман ба шакли каҷхаттаи p–y вобаста аст. Ба ҳамин монанд, соиши меҳварӣ, муқовимати қисми ҷинси кӯҳӣ ва коэффисиентҳои камкунандаи гурӯҳи сваиҳо низ ба қобилияти борбардорӣ бевосита таъсир мекунанд.

Ҳамаи ин параметрҳо вобаста ба қабатбандии хок, сифати ҷинси кӯҳӣ, ноҳамвории сарҳад, таърихи таниш ва шароити саҳроӣ метавонанд тағйир ёбанд. Сабаби асосии тавсияи муаллифон барои калибркунии махсуси саҳроӣ ҳамин аст.

Паёми асосӣ аз нигоҳи муҳандисӣ

Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки дар тарҳрезии сваиҳои BRS танҳо ба як параметри геометрӣ тамаркуз кардан кофӣ нест.

Диаметр дар маҷмӯъ ба қобилияти борбардорӣ таъсири пурқувваттарин мерасонад, аммо метавонад талаботи баландтари моментро ба вуҷуд орад. Кунҷи моилӣ байни иҷрои амудӣ ва уфуқӣ тавозуни дигар ба вуҷуд меорад. Фосилаи сваиҳо ҳам ҳамкории гурӯҳии хок ва ҳам тақсими қувваҳои конструктивиро тағйир медиҳад.

Аз ин рӯ, тарҳи механикии хуби BRS танҳо интихоби комбинатсияи “диаметри аз ҳама калон + кунҷи аз ҳама калон + фосилаи аз ҳама васеъ” нест. Нишасти амудӣ, ҷойивазкунии уфуқӣ, қобилияти момент, таъсири гурӯҳӣ, геологияи майдон ва геометрияи конструксия бояд якҷоя арзёбӣ шаванд.

Хулоса

Таҳқиқот модели механикиеро пешниҳод мекунад, ки рафтори гурӯҳҳои дуқатораи сваиҳои моили дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршударо зери борҳои амудӣ ва уфуқӣ дар як чаҳорчӯби итеративӣ ҳал карда метавонад.

Ҳангоми муқоиса бо таҷрибаҳо, модел рафтори ғайрихаттии бор–ҷойивазкунӣ ва тақсимоти асосии қувваи меҳварӣ ва моменти хамишро ба таври қобили қабул ифода мекунад.

Дар таҳлилҳои параметрӣ диаметри свая таъсири пурқувваттаринро нишон додааст. Кунҷи моилӣ барои борҳои амудӣ ва уфуқӣ рафтори оптималии гуногун ба вуҷуд овардааст; дар конфигуратсияи мавҷуда 10° барои бори амудӣ беҳтарин натиҷаро дода, қобилияти уфуқӣ дар моилиҳои баландтар афзоиш ёфтааст.

Бо зиёд шудани фосилаи сваиҳо ҳамкории гурӯҳӣ кам ва бозуи моменти конструктивӣ зиёд мешавад; аммо пас аз 7Dp фоидаи иловагии қобилияти борбардорӣ маҳдуд аст.

Ин натиҷаҳо бевосита коэффисиентҳои универсалии тарҳрезӣ нестанд. Барои истифодаи саҳроии модел каҷхаттаҳои p–y, параметрҳои қисми ҷинси кӯҳӣ, интиқоли бори меҳварӣ ва коэффисиентҳои камкунандаи гурӯҳӣ бояд мутобиқи шароити геотехникии дахлдор калибр карда шаванд.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Таҳқиқоти аслӣ:Bearing capacity analysis of Batter Rock-Socketed (BRS) pile group.

Муаллифон: Qing Ye, Daokun Zhuang, Wei Guo ва Guoyao Gao.

Муассисаҳо: Tianjin University School of Civil Engineering; CRCC Bridge Engineering Bureau Group Co., Ltd.

Муаллифи масъул: Wei Guo.

Навъи манбаъ: Модели назариявӣ/рақамии қобилияти борбардории гурӯҳи сваиҳо; муқоиса бо таҷрибаҳои модели лаборатории мавҷуда ва таҳлили параметрӣ.

Платформа: SSRN, abstract=7368755.

Ҳолати тақриз: PDF-и манбаъ ба таври равшан нишон медиҳад, ки ин preprint аз тақризи ҳамтоён нагузаштааст.

DOI / маҷалла / иҷозатномаи кушода: Дар PDF-и боршуда DOI-и тасдиқшуда, version-of-record-и маҷалла ё иҷозатномаи кушодаи истифодаи такрорӣ дода нашудааст.

Сохтори асосии назариявӣ: Мувофиқати ростверки сахт, модели тири Euler–Bernoulli, рафтори идеалии чандир–пластикии буриш, реаксияҳои p–y-и сегментӣ, интиқоли бори меҳварӣ ва ҳалли фарқҳои ниҳоӣ.

Сегментҳои свая: Оби баҳр, хок ва қисми дар ҷинси кӯҳӣ ҷойгиршуда.

Усули рақамӣ: Усули фарқҳои ниҳоӣ ва навсозии итеративии ҷойивазкунӣ бар асоси тавозуни бор; таҳаммулпазирии ҳамгароӣ 10⁻⁵.

Санҷиш: Таҷрибаҳои модели лаборатории Zhuang ва ҳамкорон аз соли 2024. Натиҷаҳои назариявӣ дар сатҳҳои ибтидоӣ/миёнаи бор бо таҷрибаҳо беҳтар ва дар сатҳҳои наздик ба ҳолати ниҳоӣ мувофиқати маҳдудтар нишон медиҳанд.

Натиҷаи асосии диаметр: Ҳангоми тағйири Dp=1,0→2,5 m қобилияти амудӣ дар нишасти 40 mm аз 25,7→88,6 MN; бори уфуқӣ дар ҷойивазкунии уфуқии 50 mm аз 1,235→6,645 MN.

Натиҷаи асосии моилӣ: Дар модели баррасишуда β=10° аз нигоҳи иҷрои амудӣ беҳтарин натиҷа аст; муқовимати уфуқӣ дар диапазони 0–30° бо зиёд шудани моилӣ афзудааст.

Натиҷаи асосии фосила: Афзоиши 3Dp→7Dp ҳамкории гурӯҳиро кам карда, муқовимати амудӣ ва уфуқиро зиёд кардааст; пас аз 7Dp фоидаи иловагӣ маҳдуд шудааст.

Дастрасии маълумот: Зикр шудааст, ки маълумоти хом, маҷмуаҳои маълумот ва пойгоҳҳои додаҳои дар таҳқиқот сохташуда/такмилёфтаро бо дархости асоснок аз муаллифи масъул гирифтан мумкин аст.

CRediT: Qing Ye — Methodology, Software, Writing–Original Draft; Daokun Zhuang — Software, Visualization, Writing–Original Draft; Wei Guo — Supervision, Funding Support, Review–Editing; Guoyao Gao — Investigation, Review–Editing.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Маблағгузорӣ: National Natural Science Foundation of China, 52578422.

Маҳдудиятҳои асосӣ: Фарзияи ростверки сахт; деформатсия дар як ҳамворӣ; ифода нашудани хамиши берун аз ҳамворӣ ва торсион; ифодаи маҳдуди осеби сарҳадӣ, ҷудошавӣ, пайдоиши холигӣ, майдашавии маҳаллии ҷинси кӯҳии заиф ва ҷории пешравандаи конструксия дар борҳои баланд; зарурати калибркунии махсуси саҳроии параметрҳои p–y ва қисми ҷинси кӯҳӣ.

Усули омодасозии Verianla: Тарҳи визуалии шаклҳои манбаъ ё пайдарпаии аслии баён нусхабардорӣ нашудааст. Механизми назариявӣ, санҷиши таҷрибавӣ, параметрҳои рақамӣ, натиҷаҳо ва маҳдудиятҳои усул аз тамоми манбаъ гирифта шуда, дар сохтори мустақили омӯзишии тоҷикӣ аз нав шарҳ дода шудаанд. Коэффисиенти борбардорӣ, қимати оптималии тарҳрезӣ ё натиҷаи амнияти саҳроие, ки дар манбаъ нест, илова нашудааст.