ผลเฉลยใหม่สำหรับปัญหาฐานรากรับแรงแบกทานและแรงถอนในดินเหนียวแบบไม่สมนัย

Abstract

บทความนี้นำเสนอการศึกษาแฟกเตอร์กำลังรับแรงแบกทาน (N_c) และแฟกเตอร์กำลังรับแรงถอน (F_c)  ของฐานรากแถบและฐานรากวงกลม ในดินเหนียวชั้นเดียวแบบไม่สมนัย โดยใช้วิธีไฟไนต์อิลิเมนต์แบบลิมิตในระนาบความเครียด 2 มิติ ในการวิเคราะห์หาผลเฉลยของปัญหา ซึ่งดินเหนียวถูกจำลองเป็นอิลิเมนต์ของวัสดุที่มีคุณสมบัติวัสดุแบบ Anisotropic Undrained Shear Model (AUS) ในสภาวะไม่ระบายน้ำ ส่วนฐานรากแถบ และฐานรากวงกลม ถูกจำลองให้มีคุณสมบัติวัสดุแบบแข็งเกร็ง ผลเฉลยของปัญหาแบบแบกทานเสนอในรูปแบบตัวแปรไร้มิติระหว่างกำลังรับแรงแบกทานต่อกำลังรับแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำ (q_u/S_uc) หรือแฟกเตอร์กำลังรับแรงแบกทาน (N_c) ส่วนผลเฉลยของปัญหาแบบรับแรงถอน อยู่ในรูปตัวแปรไร้มิติระหว่างกำลังรับแรงถอนต่อกำลังรับแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำ หรือแฟกเตอร์กำลังรับแรงถอน (F_c) ซึ่งจะขึ้นอยู่กับตัวแปรดังนี้คือ อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างฐานราก (H/B) อัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางฐานราก (H/D) ส่วนคุณสมบัติไม่สมนัยของดินเหนียวถูกกำหนดผ่านตัวแปรอัตราส่วนกำลังรับแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำในการทดสอบแรงดึงต่อแรงอัด (S_ue/S_uc หรือ r_e) จากการวิเคราะห์พบว่า กรณีฐานรากรับแรงแบกทาน ทั้งฐานรากแบบแถบและวงกลม N_c มีค่าสูงสุดเมื่อ r_e มีค่าเท่ากับ 1 และ H/B มีอิทธิพลต่อ N_c เมื่อ H/B ≤ 2 ส่วนกรณีฐานรากรับแรงถอน สำหรับฐานรากแบบแถบและวงกลม H/B มีอิทธิพลต่อ F_c เมื่อ H/B < 14 และ H/D < 4-6 (ขึ้นอยู่กับค่า r_e) ตามลำดับ