%38تخفیف

بررسی اثر شعاع انحناء شیروانی های خاکی مقعر در پلان روی ظرفیت باربری پی های سطحی واقع بر آن ها

تعداد 79صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد در رشته‌ی  

مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست– مکانیک خاک وپی

 

 

 

 

بررسی اثر شعاع انحناء شیروانی های خاکی مقعر در پلان روی ظرفیت باربری پی های سطحی واقع بر آن ها

 

چکیده

ظرفیت باربری پی های محدود واقع بر شیروانی های خاکی مقعر موضوعی است سه بعدی که فرض دوبعدی آن نمی تواند جواب های دقیقی را ارائه کند. بنابراین به منظور اینکه بتوان نتایجی کاربردی و قابل استفاده برای مهندسین بدست آورد، از یک نرم افزار اجزاء محدود قوی به نام ABAQUS که قابلیت به کار بردن مدل جامع خاکی الاستیک با معیار تسلیم موهر کلمب و دراکر پراگر گسترش یافته را داشته باشد، برای بدست آوردن اثر انحناء شیروانی های خاکی مقعر در پلان استفاده شده است. در این پایان نامه بر روی خاک های رسی و ماسه ای تحقیق به عمل آمده است و اثر سایر پارامترها را نیز در بررسی اثر انحناء در نظر گرفته شده است.

نتایج حاکی از این مطلب است که با افزایش انحناء شیروانی های خاکی مقعر، ظرفیت باربری افزایش می یابد. نتایج بصورت نمودارهایی کاربردی ارائه گردیده است.

 

کلید واژگان: شیروانی های خاکی، ظرفیت باربری، شعاع انحناء

 

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                        صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1- پیش زمینه…………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- مبانی تحلیل…………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-3- پیشینه تحقیق……………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-3-1- پی واقع بر سطح صاف……………………………………………………………………………………….. 5

1-3-2-پی واقع بر سطح شیب دار………………………………………………………………………………….. 6

1-3-3-پی واقع بر سطح شیب دار با استفاده از حالت سه بعدی………………………………… 7

1-3-4-پی واقع بر سطح شیب دار دارای انحناء در پلان در حالت سه بعدی…………….. 10

1-4-اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………… 14

1-5-نحوه ی انجام تحقیق………………………………………………………………………………………………………. 15

1-5-1-نوع خاک و متغیرهای هندسی……………………………………………………………………………. 15

1-5-1-1-نوع خاک……………………………………………………………………………………………………… 15

1-5-1-2-پارامترهای هندسی…………………………………………………………………………………….. 16

فصل دوم: معرفی نرم افزار و نحوه ی مدل سازی عددی

2-1- مقدمه ای بر روش های عددی……………………………………………………………………………………… 18

2-2- معرفی نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………… 19

2-3- الگوریتم حل مسائل با نرم افزار Abaqus……………………………………………………………………. 22

2-4- معرفی رفتارهای استفاده‌شده در مدل‌سازی………………………………………………………………… 23

2-4-1- مدل رفتاری خاک……………………………………………………………………………………………….. 23

2-4-1-1-مدل پلاستیک موهر- کلمب:…………………………………………………………………….. 24

2-4-1-2- مدل دراکر پراگر اصلاح شده:………………………………………………………………….. 25

2-4-1-2-1-سطح جاری شدن…………………………………………………………………………….. 28

2-5- تفسیر نمودارهای بار جابجایی……………………………………………………………………………………….. 28

2-5-1-روش تقاطع خطوط مماس…………………………………………………………………………………… 29

5-9-6-روش فولر- هوی……………………………………………………………………………………………………. 29

5-9-7-روش دی بیر………………………………………………………………………………………………………….. 30

فصل سوم: مدل سازی عددی و بررسی اثر پارامترهای مدل سازی

3-1-شکل کلی مورد نیاز برای آنالیز……………………………………………………………………………………… 32

3-1-1- اثر محور تقارن……………………………………………………………………………………………………… 32

3-1-2-اثر ارتفاع شیروانی بر روی نتایج………………………………………………………………………….. 34

3-1-3- اثر ابعاد کلی مدل بر روی ظرفیت باربری…………………………………………………………. 35

3-1-4- اثر اندازه ی شبکه بندی پی و اطراف آن بر روی ظرفیت باربری…………………… 35

3-2-مقایسه نتایج برای پی قرار گرفته بر سطح صاف با سایر تحقیقات…………………………….. 37

3-2-1-مقایسه ی نتایج ظرفیت باربری پی واقع بر سطح صاف بر معادلات کلاسیک… 37

3-2-2-مقایسه ی نتایج ظرفیت باربری پی واقع بر سطح صاف با مثال ذکر شده

در کتاب «مکانیک خاک کاربردی با استفاده از ABAQUS» حلوانی…………….. 39

فصل چهارم: نتایج مربوط به خاک های رسی

4-1-نحوه ی ارائه نتایج…………………………………………………………………………………………………………… 41

4-2-نمودارهای بی بعد شده براساس تغییر چسبندگی خاک رسی…………………………………… 43

4-3-خلاصه و نتیجه گیری برای فصل خاک رسی………………………………………………………………. 47

فصل پنجم: نتایج مربوط به خاک‌های ماسه‌ای

5-1-نحوه ی ارائه نتایج…………………………………………………………………………………………………………… 49

5-2-نمودارهای بعد شده براساس پارامتر a/B برای خاک ماسه ای……………………………………. 50

5-3-نمودارهای بی بعد شده براساس تغییر زاویه ی اصطکاک برای خاک‌های

ماسه‌ای………………………………………………………………………………………………………………………………. 53

5-4-خلاصه و نتیجه گیری برای خاک ماسه ای………………………………………………………………….. 55

فصل ششم: مقایسه نتایج

6-1-مقایسه نتایج این تحقیق با تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار (1388)……………. 57

6-2-مقایسه ی نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج تحقیقات وسیک و هانسن برای

پی واقع بر سطح شیب دار صاف:………………………………………………………………………………….. 62

فصل هفتم: خلاصه و نتیجه گیری

7-1-نتایج حاصل برای خاک رسی………………………………………………………………………………………… 65

7-2- نتایج حاصل برای خاک های ماسه ای…………………………………………………………………………. 65

7-3- پیشنهادات برای تحقیق آتی…………………………………………………………………………………………. 66

منابع

منابع فارسی………………………………………………………………………………………………………………………………. 67

منابع لاتین………………………………………………………………………………………………………………………………… 68

پیوست

پیوست 1: نتایج عددی حاصله برای خاک های رسی…………………………………………………………… 70

پیوست 2: نتایج عددی حاصله برای خاک های ماسه ای…………………………………………………….. 75

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی

فهرست جدول‌ها

 

عنوان                                                                                        صفحه

 

جدول 3-1. مشخصات و نتایج آنالیز کل مدل و یک دوم آن…………………………………………. 33

جدول3-2. تغییرات ظرفیت باربری نسبت به نغییرات اندازه شبکه بندی

نزدیک پی…………………………………………………………………………………………………………. 36

جدول 3-3. انواع خاک بکار گرفته شده…………………………………………………………………………… 38

جدول 3-4. نتایج برای سطح صاف…………………………………………………………………………………… 38

جدول 3-5. مقایسه نتایج این تحقیق و حلوانی………………………………………………………………. 39

جدول 6-1. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج حاصل از فرمول‌های پیشنهادی هانسن

و وسیک…………………………………………………………………………………………………………. 63

 

فهرست ‌شکل‌ها

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

شکل 1-1.  شکل گسیختگی ایجادشده در خاک در اثر بارگذاری قائم بر روی شیب……. 4

شکل 1-2. پلان و نمای چهار بلوک مکانیسم گسیختگی………………………………………………….. 10

شکل 1-3. شکل سه بعدی چهار بلوک مجزای گسیختگی……………………………………………….. 11

شکل 1-4. شیب های دارای انحنا در طبیعت…………………………………………………………………….. 15

شکل 1-5. پارامترهای هندسی مورد مطالعه………………………………………………………………………. 16

شکل 2-1. نسبت حالت explicit و implicit……………………………………………………………………… 20

شکل 2-2. رابطه بین قسمت های مختلف نرم‌افزار آباکوس………………………………………………. 21

شکل 2-3. نمایی از نرم‌افزار آباکوس……………………………………………………………………………………. 22

شکل 2-4. خط گسیختگی موهر-کلمب……………………………………………………………………………… 24

شکل 2-5. مدل دراکر پراگر اصلاح شده (کلاهکی)…………………………………………………………… 26

شکل 2-6. سطح جاری شدن در صفحه انحرافی……………………………………………………………….. 28

شکل 2-7. روش تقاطع خطوط برای یافتن ظرفیت نهایی………………………………………………… 29

شکل 2-8. روش دی بیر برای یافتن ظرفیت نهایی……………………………………………………………. 30

شکل 3-1. مدل کامل پس از انجام تحلیل………………………………………………………………………….. 33

شکل 3-2. نمای کلی یک پی واقع بر سطح صاف……………………………………………………………… 38

شکل 4-1- تغییر تنش‌ها در مقطع وسط شیروانی……………………………………………………………. 41

شکل 5-1- تغییر تنش‌ها در مقطع وسط شیروانی خاک ماسه‌ای ………………………………….. 49

 

 

 

فهرست ‌نمودار‌ها

 

عنوان                                                                                        صفحه

 

نمودار 3-1. اثر ارتفاع شیروانی بر روی نتایج……………………………………………………………………… 34

نمودار 3-2. اثر ابعاد کلی مدل بر روی ظرفیت باربری………………………………………………………. 35

نمودار 3-3. تغییرات ظرفیت باربری نسبت به نغییرات اندازه شبکه بندی نزدیک پی…… 37

نمودار 3-4. مقایسه منحنی تنش قائم- نشست زیر پی برای مدل حل شده در

این تحقیق و حلوانی……………………………………………………………………………………….. 42

نمودار 4-1. تغییرات ظرفیت باربری نسبت به شعاع…………………………………………………………. 42

نمودار 4-2. نمونه نمودارهای بی بعد شده………………………………………………………………………….. 43

نمودار 4-3. نمودارهای بی بعد شده براساس تغییر چسبندگی خاک رسی…………………….. 46

نمودار 5-1. نمودارهای بعد شده براساس پارامتر a/B برای خاک ماسه ای……………………… 53

نمودار 5-2. نمودارهای بی بعد شده براساس تغییر زاویه ی اصطکاک خاک های

ماسه ای…………………………………………………………………………………………………………….. 54

نمودار 6-1. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار…………………….. 57

نمودار 6-2. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار…………………….. 58

نمودار 6-3. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار…………………….. 58

نمودار 6-4. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار…………………….. 59

نمودار 6-5. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار……………………… 59

نمودار 6-6. نمودار نسبت ظرفیت باربری در حالت سه بعدی نسبت به ظرفیت باربری

در حالت دو بعدی در تحقیق فرزانه، عسکری و یگانه خاکسار……………………… 60

نمودار 6-7. مقایسه ی نتایج تحقیق حاضر با نتایج تحقیق فرزانه و عسکری برای

شیروانی های رسی با چسبندگی 400 کیلوپاسکال و زاویه شیب  30

درجه………………………………………………………………………………………………………………….. 61

نمودار 6-8. مقایسه ی نتایج تحقیق حاضر با نتایج تحقیق فرزانه و عسکری برای

شیروانی های رسی با چسبندگی 400 کیلوپاسکال و زاویه شیب 60

درجه………………………………………………………………………………………………………………….. 61

نمودار 6-9. مقایسه ی نتایج تحقیق حاضر با نتایج تحقیق فرزانه و عسکری برای

شیروانی های رسی با چسبندگی 400 کیلوپاسکال و زاویه شیب 60

درجه………………………………………………………………………………………………………………….. 62

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “بررسی اثر شعاع انحناء شیروانی های خاکی مقعر در پلان روی ظرفیت باربری پی های سطحی واقع بر آن ها”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo