ผลเฉลยสถานะวิบัติของเสาเข็มรับแรงดันด้านข้าง ด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์แบบการวิเคราะห์ลิมิต

Abstract

งานวิจัยชิ้นนี้นำเสนอการศึกษาเชิงตัวเลขของแรงวิบัติของเสาเข็มรับแรงดันด้านข้างในดินเหนียว ซึ่งใช้การวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์แบบการวิเคราะห์ลิมิตในระบบสามมิติจากโปรแกรม OptumG3 โดยจะถูกนำมาใช้ในการคำนวณและวิเคราะห์หาผลเฉลยของปัญหา ในงานวิจัยนี้จะทำการสร้างแบบจำลองของเสาเข็มที่ฝังในดิน โดยพิจารณาเฉพาะเสาเข็มหน้าตัดวงกลม ซึ่งรับเฉพาะแรงดันด้านข้างที่หัวเสา เสาเข็มถูกจำลองด้วยวัสดุแบบแข็งเกร็ง (Rigid) ดินเหนียวถูกจำลองด้วยวัสดุแบบเทรสกาในสภาพไม่ระบายน้ำ ชิ้นส่วนเชื่อมต่อระหว่างดินและเสาเข็มถูกใช้ที่ระหว่างผิวสัมผัสของวัสดุทั้งสอง ถูกจำลองให้เป็นการเชื่อมต่อแบบไม่มีแรงดึง ซึ่งจำลองสภาพการแยกตัวระหว่างดินและเสาเข็ม ผลเฉลยของเสาเข็มรับแรงดันด้านข้างในระบบสามมิติก็ยังแบ่งออกเป็น เสาเข็มมีการยึดรั้งที่หัวเสาเข็ม (Fix-Headed pile) กับ เสาเข็มที่ไม่มีการยึดรั้งที่หัวเสาเข็ม (Free-Headed Pile) ทั้งนี้ผลเฉลยจากทั้ง 2 กรณี จะอยู่ในรูปกราฟของพารามิเตอร์ไร้มิติ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันด้านข้างวิบัติกับขนาดของเสาเข็ม หรือกำลังรับแรงเฉือนและความหนาแน่นของดินเหนียวต่อความยาวเสา และเปรียบเทียบผลของงานวิจัยนี้กับผลการวิจัยอื่นๆในอดีต