محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر روشی را ارائه کردند که برای مطالعه رفتار شمعهای مورد نیاز برای پشتیبانی از دیوارها و سازههای ساحلی و یا در موارد دیگر مانند شمعهایی که در توربینهای بادی ساحلی و فراساحلی استفاده میشود بهکار میرود.
وی با اشاره به هدف این پروژه گفت: هدف از مدلسازی آزمایشگاهی انجام شده تحلیل و مقایسه جنبههای مختلف رفتار شمع مانند بار جانبی سرشمع، لنگر حداکثر شمع و سختی سیستم شمع-خاک وغیره برای مقاطع هندسی و مدول الا ستیسیته مختلف شمع تحت بار جانبی سیکلی است.
آقای فارس قشونی ادامه داد: نتایج این تحقیق به اقتصادی کردن طراحی شمعها که به طور معمول طرحهای پر هزینهای هستند کمک میکند.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: روش کار بصورت انجام آزمایشهای آزمایشگاهی روی مدل فیزیکی در مقیاس کوچک بود. از بارگذاری دو طرفه با فرکانس ثابت بر روی شمعهای مدل با هندسه مقطع و انواع مواد مختلف از طریق اعمال دامنه جابجایی ثابت به سر شمع موجود در مخزن آزمایشی پر از ماسه استفاده شد.
وی افزود: نتیجه تحقیق، بیشتر در طراحی شمعهایی که در مناطق ساحلی و فرا ساحلی قرار دارند و اغلب تحت بارهای جانبی سیکلی ناشی از امواج دریا هستند استفاده میشود.
این محقق گفت: این نتایج برای طرحهای مرتبط با این شمعها که بیشتر در جنوب و شمال کشور طراحی شده و کاربرد دارند قابل استفاده هستند.
آقای فارس قشونی افزود: در طرح حاضر، شمع در ماسه در حالت خشک و سست بررسی شده و نتایج تعیین شکل مقطع شمع در یک طرح بهینه مشخص شده است و لازم است در ادامه تحقیق، خاک مورد استفاده در آزمایشها به نمونههای متراکمتر ماسه و نیز خاک رس و همچنین لایههای مختلف که بیشتر در سایتهای نزدیک ساحل وجود دارد گسترش یابد.
وی ادامه داد: همچنین بهتر است که در ادامه تحقیق، برخی حالتهای بارگذاری مانند حالت زهکشی جزئی، زهکشی نشده و یک طرفه بررسی شوند که در بهینهتر کردن طراحی کمک شایانی خواهند نمود.
وی در خصوص ویژگیهای طرح گفت: بررسی آزمایشگاهی انجام شده از لحاظ صرفه اقتصادی و مطالعات پارامتریک گستردهای که در یک محیط کنترل شده انجام شده است مناسب بوده و همچنین اطلاعات بدست آمده، یک پایگاه مطمئن از دادهها برای مطالعات عددی و طراحی ایجاد میکند.
آقای فارش قشونی در ادامه به مزیتهای رقابتی پروژه اشاره کرده و گفت: روش آزمایش شده نسبت به آزمایشهای میدانی یا آزمایشهای سانتریفیوژ با صرفهتر بوده و امکان انجام مطالعات پارامتریک گسترده در یک محیط کنترل شده مناسب، با استفاده از این روش وجود دارد.
استاد راهنمای این طرح، آقای دکتر سید محمد رضا امام عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز به کاربردهای مختلف شمع و سیستم بارگذاری که در این دانشگاه طراحی و ساخته شده است اشاره کرد و گفت: بطور کلی، شمعها اعضای بلند و باریکی مانند ستون هستند که در خاک قرار گرفته و برای تحمل بارهای افقی و عمودی مورد استفاده قرار میگیرند، ولی در طرح حاضر، باربری افقی مد نظر بوده است. بارهای افقی نیز میتواند ثابت یا متغیر (رفت و برگشتی) باشد.
آقای دکتر امام در زمینه کاربرد سیستم ساخته شده افزود: در فرکانسهای زیاد، یعنی در تعداد سیکلهای بارگذاری زیاد در هر ثانیه، میتوان از این دستگاه برای بررسی اثرات بار زلزله، که فرکانس بیشتری دارند، استفاده کرد. اما مطالعاتی که در فرکانسهای کم انجام میشود، برای بررسی رفتار شمعهای بکار رفته در سواحل و مطالعه اثرات نیروهای ناشی از امواج آب و یا موارد مشابه کاربرد دارد.