آنالیز مسئله و نتایج آن

مدلهای ایجاد شده ابتدا تحت تنشهای درجای ناشی از وزن مخصوص خاک قرار گرفته و محاسبه گردیدند. این کار با استفاده از یک فایل جداگانه و بدون تاثیر نیروهای خارجی وارد بر انتهای شمع انجام گرفت و تنشهای در جای داخل خاک محاسبه گردید. سپس در مدل اصلی، تنشهای در جای محاسبه شده بعنوان یک فایل اولیه معرفی گردید و در این مدل، شمع تحت نیروی افقی در نوک آزاد انتهایی قرار گرفت. بارگذاریها از صفر شروع شده و به تدریج بر شدت بارگذاری اضافه گردید. میزان افزایش شدت بارگذاری در هر گام، برابر با ۱۰ کیلونیوتن در نظر گرفته شد. عملیات بارگذاری هر مدل با ۵۰ گام تکرار تا بار ۵۰۰ کیلونیوتن ادامه پیدا کرده و هر مدل بطور مجزا تحلیل شد.

در مدل هایی که شمع در داخل خاک لایه ای قرار دارد، ضخامت اولین لایه از سمت بالا ۲ متر در نظر گرفته شد و شمع تحت بارگذاری از صفر تا ۵۰۰ کیلونیوتن قرار گرفته و تحلیل گردید و نتایج مورد نظر بدست آمد. سپس ضخامت لایه به ۴ متر افزایش داده شد و دوباره تحت بارگذاری از صفر تا ۵۰۰ کیلونیوتن قرار گرفته و تحلیل شد و نتایج آن استخراج گردید. این کار با افزایش ضخامت لایه ها به ۶ متر، ۸ متر، … و ۲۸ متر ادامه پیدا کرده و نمودارهای مورد نظر و همچنین تاثیر ضخامت لایه ها بر این نمودارها مورد بررسی قرار گرفته شده است.

برای مدل مورد نظر یک محدوده خاکی به ابعاد ۳۰*۳۰ متر در نظر گرفته شد. شبکه بندی المانها بگونهای انتخاب گردید که بزرگترین اندازه المانهای آن ۰/۸ متر و کوچکترین اندازه المانهای آن ۰/۴ متر باشد. برای بالا بردن دقت نتایج، در محدوده اطراف شمع و همچنین در نزدیکی سطح زمین یعنی در مناطقی که تغییرات توزیع تنش زیاد است، شبکهبندی با ابعاد ریزتر انتخاب شده و در مناطق مرزی که تغییرات تنش زیاد نیست فاصله شبکهبندی زیاد انتخاب شده است. نسبت اضلاع دو المان محدود مجاور هم ثابت بوده و برابر با ۱/۰۲ می باشد بطوریکه نسبت اندازه بزرگترین المان به اندازه کوچکترین المان در یک امتداد برابر با ۲ می باشد(شکل های ۱ و .(۲ برای هر مدل، مقادیر جابجایی در امتداد طول شمع، جابجایی نوک انتهایی شمع و لنگر خمشی در طول شمع بدست آمد.