Investigation on the use of micropiles for substitution of defected piles by the finite element method

• Published in: Journal of Engineering Vol. 16; no. 3; pp. 5300 - 5314
• Main Authors: Fattah, Muhammad Yusuf, Kazim, Ysir M., al-Shakarshi, Yusuf J.
• Format: Journal Article
• Language: Arabic; English
• Published: Baghdad, Iraq University of Baghdad, College of Engineering 01.09.2010; University of Baghdad
• Subjects: Finite element method; Foundations; Mathematical models; Piling (Civil engineering); النماذج الرياضية
• DOI: 10.31026/j.eng.2010.03.02
• ISSN: 1726-4073

Micro piles are small diameter, cast in–place or grouted piles with steel pipes of (50 to 300 mm) diameters and driven by boring machine. Despite their small wall thickness, high bearing capacity of micro piles provides both axial and pullout resistance. This paper is directed to study the behavior of micro piles under static and dynamic loading conditions using the finite element method. The program Open Sees is used in the analysis, it is open–source program, provides information about the software architecture, access to the source code, and the development process. The program is based on the basic commands, which are written in Tcl (pronounced, "tickle" ; tool command language). A model for groups of laterally loaded pipe piles in sand was adopted to study the effect of defects on their lateral performance. The geometric arrangement consisted of group series of 2, 4 and 6 equally spaced piles. Eight node brick elements are used to model the pile and the surrounding soil. It was concluded that the deflection of laterally loaded piles decreases when inserting steel micro piles beside the defect pile at two opposite directions. The increase in the group deflection is greater when the defected pile is modeled in the front row. الركائز المصغرة، هي ركائز تكون بأقطار صغيرة، إما أن تصب موقعيا أو بواسطة إدخال أنابيب حديدية بقطر (50-300) ملم و يتم إدخال هذه الأنابيب بواسطة آلة ثقب. على الرغم من أن الركائز المصغرة ذات سمك قليل إلا أن التحمل العالي للركائز المصغرة يعطي مقاومة للأحمال المحورية و مقاومة لقوى السحب. إن هذه البحث موجه نحو الدراسة تصرف الركائز المصغرة تحت تأثير الأحمال الساكنة و الأحمال الديناميكية و باستخدام طريقة التحليل بالعناصر المحددة. تم اعتماد البرنامج (OpenSees) في التحليل، و هو برنامج عام يقوم بتزويد معلومات إلكترونية عن المنشأ و يكون خاضعا لمجموعة قوانين محددة و كذلك يعتمد على طبيعة تطور المعالجة. إن هذا البرنامج يعتمد على أوامر لغة الحاسوب و التي تكتب بلغة (Tcl) و هي مختصر لما يسمى بلغة أدوات الأوامر (Tool Command Language). تم تبني دراسة نموذج من مجموعة من الركائز المحملة جانبيا في تربة رملية لغرض دراسة تأثير الخلل في الركائز عل فعالية السلوك الجانبي للركائز. الركائز تتألف في هيئتها في تربة رملية لغرض دراسة تأثير الخلل في الركائز على فعالية السلوك الجانبي للركائز. الركائز تتألف في هيئتها من مجاميع مكونة من 2، 4 و 6 ركائز موزعة على مسافات متساوية فيما بينها. تم استخدام عناصر محددة طابوقية ذات ثمانية عقد (Eight-node brick elements) لتمثيل الركيزة و التربة التي تحيط بها. و قد تم التوصل إلى أن الانحراف الجانبي لمجموعة الركائز المحملة جانبيا يقل عند غرس ركائز مصغرة بجانب الركيزة المتضررة من اتجاهين متقابلين. إن الزيادة في الانحراف للمجموعة يكون أكبر عندما تكون الركيزة المتضررة ممثلة في السطر الأمامي للمجموعة.