تحلیل ارتعاشات ناشی از یک چکش صنعتی در حین تخریب یک پی و تاثیر آن بر ساختمان مجاور
بارگذاری های دینامیکی در اثر کارکرد ماشین آلات صنعتی، کوبش شمع، انفجار، تردد وسایل نقلیه مثل قطار و فرود هواپیما و … موجب ارتعاشات ناخواسته در سازه های مجاور میشود.
روش های مختلف ایزولاسیون ارتعاشی برای کاهش سطح این ارتعاشات به میزان قابل قبول به کار گرفته میشوند. ایجاد مانع موج به صورت ترانشه یکی از روش های کاهش ارتعاشات شناخته میشود.
ترانشه ها توسط حفاری زمین ایجاد میشوند که میتواند به صورت باز یا پر شده از موادی مثل بتن، بنتونیت، آب و … باشند. این موانع موج بین منبع ارتعاشی و سازه ها یا فونداسیونها قرار میگیرند و موجب کاهش ارتعاشات میشوند. طراحی ترانشه ها شامل بدست آوردن ابعاد بهینه و فاصله مناسب از منبع ایجاد کننده ارتعاش و همچنین شناخت مواد پر کننده مناسب به منظور عایق سازی بهینه ارتعاشات است.
در این تحلیل، ارتعاشات ناشی از یک چکش صنعتی در حین تخریب یک پی و تاثیر آن بر ساختمان مجاور و اثر ترانشه بر کاهش این ارتعاشات بررسی شده است.
یک دامنه متقارن به شکل مکعب مستطیل حاوی ترانشه، فونداسیون و خاک اطراف در نرم افزار ANSYS مدلسازی شده است. مرزهای این دامنه میبایست به صورت مرز جاذب مدل شوند. بدین منظور از المانهای فنر-دمپر استفاده شده است. ثوابت دمپینگ و فنریت این المان ها با استفاده از مدل های پیشنهادی Lysmer و Wang به دست آمده است. برای مدلسازی رفتار خاک نیز از مدل دراکر پراگر استفاده شده است. در مسایل تحلیل انتشار موج بدست آوردن اندازه المان ها و همچنین گام های زمانی مناسب دارای اهمیت زیادی است.
در شکل ، انتشار موج تحت ضربه در بستر خاک در حضور ترانشه برای کاهش ارتعاشات وارد بر سازه مجاور مشاهده می شود.