%34تخفیف

دانلود پروژه:بررسي عملکرد شمع­هاي کامپوزيتي تحت بار استاتيکي

تعداد136 صفحه در فایل word

بخش مهندسي عمران

کارشناسي ارشد رشته مهندسي عمران

گرايش مکانيک خاک وپی

 

بررسي عملکرد شمع­هاي کامپوزيتي تحت بار استاتيکي

چکيده:

ازبين رفتن موادرايج استفاده شده درساخت شمع ها، يکي ازدلايل عمده استفاده موادکامپوزيتي درساخت شمع هادردهه هاي اخيرگرديده است. موادمرسوم براي ساخت، معايب عمده اي دارندکه هزينه نگهداري راافزايش وطول عمربهره برداري رابه خصوص درمحيط هاي خورنده کاهش مي دهند. استفاده ازموادکامپوزيتي همچون پليمرهاي مسلح شده با الياف(FRP)، يک جايگزين بهتر براي موادمرسوم درساخت و سازرا برحسب مقاومت،وزن،دوام وهزينه طول عمرپيشنهاد مي­کند. پليمرهاي مسلح شده با الياف، داراي مقاومت وانعطاف پذيري مناسبي هستندو مي­توانندبراساس نيازهاي موردنظرطراحي شوند.

دراين پايان نامه، عملکردشمع محصورشده با پوسته FRP بااستفاده ازروش اجزامحدود(FEM)، که به وسيله نرم افزار ANSYS توسعه وآناليزمي­شود، استفاده مي­گردد. در مدل هاي ساخته شده، پارامترهاي طراحي متعددي شامل رفتارغيرخطي خاک و رفتارکامپوزيت هاييک جهته درنظرگرفته مي شود. درمحاسبه تغييرشکل هاي جانبي، ازروش عکس العمل بستراستفاده مي شودکه براساس مدل وينکلراست. نتايج نشان مي دهدپوسته FRPعملکردهاي بسيارمتفاوتي در قبال تغيير خواص مواد کامپوزيتي و جهت الياف نشان مي دهد.

کلماتکليدي: تغيير شکل هاي جانبي، مدل وينکلر،شمع،FRP(پليمر مسلح شده باالياف)

1-     فصلاول: مقدمهوضرورتتحقيق.. 1

1-1-    مقدمه.. 2

1-2-    پيشزمينه.. 2

1-3-    اهداف.. 3

1-4-    نگاهيبهفصولبعد.. 4

2-     فصلدوم:  انواعموادکامپوزيتي،تاريخچهوکاربردهايآنها   6

2-1-    مقدمه.. 7

2-2-    تاريخچهموادتسليحوآسيبپذيريآنها.. 7

2-3-    معرفيکامپوزيتهايFRP. 8

2-3-1-                 تقويتباFRP. 9

2-3-2-                 مشخصاتپليمرهايمسلحبهاليافFRP. 9

2-3-3-                 موادسازندهکامپوزيتFRP.. 10

2-3-4-                 انواعسيستمهاياستفادهازFRP. 16

2-3-5-                 خواصمکانيکيکامپوزيتهايFRP.. 18

2-4-    تعميروبازسازيسازههايموجود.. 20

2-5-    موادکامپوزيتيبرايشمع.. 22

2-5-1-                 ستونهايکامپوزيتيخيابان 69.. 23

2-5-2-                 پروژهنلپ………………………. …………………………………………………………………… 24

2-6-    کوبششمعهايکامپوزيتيFRP. 24

3-     فصلسوم: اندرکنش خاک و شمع.. 29

3-1-    طبقهبنديشمعها.. 30

3-2-    انتخابروشواقتصادطراحي.. 30

3-3-    نيازهايطراحيبرايشمعها.. 31

3-4-    نيروهايعملکنندهبررويشمع.. 32

3-5-    شمعهايبابارگذاريمحوري.. 33

3-5-1-                 خروجازمرکزيتوخمشدرشمعها.. 33

3-5-2-                 کمانششمعها.. 33

3-5-3-                 شمعهايبابارگذاريجانبي.. 34

3-6-    مقاطعشمع.. 35

3-7-    موادشمعي.. 35

3-8-    رفتارخاک-شمع.. 35

3-9-    رفتاربار-جابهجايي.. 36

3-9-1-                 شمعهايبابارگذاريجانبي.. 36

3-9-2-                 روشعکسالعملبستر.. 37

3-9-3-                 منحنيهاينيرو- جابهجايي.. 39

3-9-4-                 شمعهايبابارگذاريمحوري.. 39

4-     فصلچهارم: معرفی نرم افزار و روش عددی به کار رفته.. 43

4-1-    ابزارآناليز.. 44

4-2-    ساختنمدلکامپيوتري.. 44

4-2-1-                 انتخابسيستممختصاتمناسب.. 45

4-3-    توليدمدلحجمي.. 46

4-4-    آناليزموادکامپوزيتي.. 48

4-5-    مدلخاک-شمع.. 52

5-     فصلپنجم:بررسی خصوصيات مکانيکی شمع و مواد شمعی مورد استفاده در ساختمان شمع……………………………….. ………………… 57

5-1-    انتخابنوعشمع.. 58

5-2-    انتخابمقطعشمع.. 59

5-3-    موادکامپوزيتي.. 60

5-4-    رفتارخاک.. 60

5-5-    مدلهاياجزاءمحدود.. 60

5-6-    تنشهايخمشيومحوري.. 65

6-     فصلششم:مطالعه عددی رفتار شمع های کامپوزيتی.. 75

6-1-    مقدمه……………………………….. ……………………………………………………………………………………………. 76

6-2-    ماکزيممظرفيتباربري.. 76

6-3-    تاثيربرخيپارامترهابررويرفتارشمعهايکامپوزيتي.. 84

6-3-1-                 نوعخاک………………………… ………………………………………………………………………… 84

6-3-2-                 جهتلايهها.. 94

6-3-3-                 نوعمادهکامپوزيتي.. 103

7-     فصلهفتم:  نتيجهگيريوپيشنهادات.. 109

7-1-    خلاصهمطالعه.. 110

7-2-    بحثونتيجهگيري.. 110

7-3-    پيشنهادات.. 111

8- مراجع…………………………………… 112

فهرست اشکال

شکل‏2‑1:اشکالمختلفتوليدFRP. 11

شکل‏2‑2: دياگرامتنش-کرنشتکمحوريانواعمختلفFRP. 11

شکل‏2‑3: شمع بامغزهسخت. 25

شکل‏2‑4 :انواعپيکربنديهايشمعهايموجوددربازار. 27

شکل‏3‑1 :مقاطعمورداستفادهبرايشمعها. 35

شکل‏3‑2: شماتيکيازشمعبابارگذاريجانبي. 38

شکل‏3‑3: منحنيهايp-yبرايشمعهايبابارگذاريجانبيدراعماقمختلف   40

شکل‏3‑4 :منحنيf-w.. 42

شکل‏4‑1: : سيستممختصاتجهاني(ANSYS). 46

شکل‏4‑2:ناحيههايمشبنديشدهبهصورتآزادواصولي. 48

شکل‏4‑3:المانهايمثلثيو 4 وجهي. 48

شکل‏4‑4: شکلمربوطبهالمانSOLID185. 49

شکل‏4‑5: رابطهتنش- کرنش. 50

شکل‏4‑6: شکلمربوطبهالمانSOLID 65. 51

شکل‏4‑7:شکلمربوطبهالمانcombin7. 51

شکل‏4‑8:مدلحجميساختهشده. 52

شکل‏4‑9: مدلمشبنديساختهشده. 53

شکل‏4‑10:منحنينيرو- جابهجاييبرايالمانفنري. 54

شکل‏4‑11:محاسبهسختيبرايالمانفنري. 54

شکل‏4‑12:مدلمشبنديشدهبههمراهفنرهايخاک. 55

شکل‏5‑1:شکلمشخصهمنحنيp-yدرماسه. 64

شکل‏5‑2:مدلساختهشده. 66

شکل‏5‑3:ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامسوم. 67

شکل‏5‑4: ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامششم. 67

شکل‏5‑5: ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامنهم. 67

شکل‏5‑6: ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامدوازدهم. 68

شکل‏5‑7: ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامپانزدهم. 68

شکل‏5‑8: ميزانتنش1σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامهجدهم. 68

شکل‏5‑9: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامسوم. 69

شکل‏5‑10: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامششم. 69

شکل‏5‑11: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامنهم. 69

شکل‏5‑12: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامدوازدهم. 70

شکل‏5‑13: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامپانزدهم. 70

شکل‏5‑14: تنش2σدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامهجدهم. 70

شکل‏5‑15: تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامسوم. 71

شکل‏5‑16: تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامششم. 71

شکل‏5‑17:تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامنهم. 71

شکل‏5‑18:تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامدوازدهم. 72

شکل‏5‑19:تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامپانزدهم. 72

شکل‏5‑20:تنش12τدرلايهFRPدرارتفاعشمعدرگامهجدهم. 73

شکل‏5‑21:ميزانتنشدراعماقمختلفبراساسگامبارگذاريدرقسمتفشاري   73

شکل‏5‑22: ميزانتنشدراعماقمختلفبراساسگامبارگذاريدرقسمتکششي   73

شکل‏6‑1:مدلساختهشده. 79

شکل‏6‑2:ميزانتنشσ1برايبارمحوريخالص. 79

شکل‏6‑3: ميزانتنشσ2برايبارمحوريخالص. 80

شکل‏6‑4: ميزانتنشτ12برايبارمحوريخالص. 80

شکل‏6‑5:ميزانتنشσ1برايبارمحوريباجابهجاييجانبيصفر. 80

شکل‏6‑6: ميزانتنشσ1برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 81

شکل‏6‑7:ميزانتنشσ1برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 81

شکل‏6‑8:ميزانتنشσ1برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 81

شکل‏6‑9:ميزانتنشσ2برايبارمحوري. 82

شکل‏6‑10:ميزانتنشσ2برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 82

شکل‏6‑11:ميزانتنشσ2برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 82

شکل‏6‑12:ميزانتنشσ2برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 83

شکل‏6‑13:ميزانتنشτ12برايبارمحوري. 83

شکل‏6‑14:ميزانتنشτ12برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 83

شکل‏6‑15:ميزانتنشτ12برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 84

شکل‏6‑16:ميزانتنشτ12برايبارمحوريوجابهجاييجانبي. 84

شکل‏6‑17:ميزانجابهجاييجانبيبرايگامهايمختلفدررسنرم. 87

شکل‏6‑18:ميزانجابهجاييجانبيبرايگامهايمختلفدررسسخت. 87

شکل‏6‑19:ميزانجابهجاييجانبيبرايگامهايمختلفدرماسهمتراکم   88

شکل‏6‑20:ميزانجابهجاييجانبيبرايگامهايمختلفدررسخيليسخت   88

شکل‏6‑21:ميزانجابهجاييجانبيبرايخاکهايمختلفبرايبارگذاري   89

شکل‏6‑22:ميزانجابهجاييبرايخاکهايمختلفبرايبارجابهجاييجانبي   89

شکل‏6‑23:ميزانتنشدرلايهFRPبرايخاکهايمختلفبرايعمقشمعدرقسمتفشاري   89

شکل‏6‑24: ميزانتنشدرلايهFRPبرايخاکهايمختلفبرايعمقشمعدرقسمتکششي   90

شکل‏6‑25:ميزانتنشσ1برايرسنرمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   90

شکل‏6‑26: ميزانتنشσ1برايرسسختبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   90

شکل‏6‑27: ميزانتنشσ2برايرسنرمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   91

شکل‏6‑28:ميزانتنشσ2برايرسنرمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   91

شکل‏6‑29:ميزانتنشτ12برايرسنرمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   91

شکل‏6‑30:ميزانتنشτ12برايرسسختبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   92

شکل‏6‑31: ميزانتنشσ1برايماسهمتراکمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   92

شکل‏6‑32: ميزانتنشσ1برايرسخيليسختبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   92

شکل‏6‑33: ميزانتنشσ2برايماسهمتراکمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   93

شکل‏6‑34: ميزانتنشσ2برايرسخيليسختبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   93

شکل‏6‑35: ميزانتنشτ12برايماسهمتراکمبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   93

شکل‏6‑36: ميزانتنشτ12برايرسخيليسختبرايبارمحوريوجابهجاييجانبي   94

شکل‏6‑37:مدلساختهشده. 96

شکل‏6‑38:ميزانتنشσ1برايلايههايبازوايايمختلفدرگامهايبارگذاري   96

شکل‏6‑39:ميزانتنشσ2برايلايههايبازوايايمختلفدرگامهايبارگذاري   97

شکل‏6‑40: :ميزانتنشτ12برايلايههايبازوايايمختلفدرگامهايبارگذاري   97

شکل‏6‑41:ميزانتنشσ1برايلايهبازاويه 90درجهدرعمقشمع. 97

شکل‏6‑42:ميزانتنشσ1برايلايهبازاويه 75درجهدرعمقشمع. 98

شکل‏6‑43:ميزانتنشσ1برايلايهبازاويه 60درجهدرعمقشمع. 98

شکل‏6‑44:ميزانتنشσ1برايلايهبازاويه 45درجهدرعمقشمع. 98

‏6‑45: ميزانتنشσ1برايلايهبازاويه 15درجهدرعمقشمع. 99

شکل‏6‑46:ميزانتنشσ1برايلايهبازاويهصفردرجهدرعمقشمع. 99

شکل‏6‑47:ميزانتنشσ2برايلايهبازاويه 90درجهدرعمقشمع. 99

شکل‏6‑48:ميزانتنشσ2برايلايهبازاويه 75درجهدرعمقشمع. 100

شکل‏6‑49:ميزانتنشσ2برايلايهبازاويه 60درجهدرعمقشمع. 100

شکل‏6‑50:ميزانتنشσ2برايلايهبا 45درجهدرعمقشمع. 100

شکل‏6‑51:ميزانتنشσ2برايلايهبازاويه 15درجهدرعمقشمع. 101

شکل‏6‑52:ميزانتنشσ2برايلايهبازاويهصفردرجهدرعمقشمع. 101

شکل‏6‑53:ميزانتنشτ12برايلايهبازاويه 90درجهدرعمقشمع. 102

شکل‏6‑54:ميزانتنشτ12برايلايهبازاويه 75درجهدرعمقشمع. 102

شکل‏6‑55:ميزانتنشτ12برايلايهبازاويه 60درجهدرعمقشمع. 102

شکل‏6‑56:ميزانتنشτ12برايلايهبازاويه 45درجهدرعمقشمع. 103

شکل‏6‑57:ميزانتنشτ12برايلايهبازاويه 15درجهدرعمقشمع. 103

شکل‏6‑58: : ميزانتنشτ12برايلايهبازاويهصفردرجهدرعمقشمع. 103

شکل‏6‑59: ميزانجابهجاييقائمدرگامهايبارگذاريبرايدوکامپوزيتمتفاوت   106

شکل‏6‑60:ميزانجابهجاييجانبيدرعمقشمعبرايدوکامپوزيتمتفاوت   106

شکل‏6‑61: ميزانتنشσ1برايکامپوزيتکربندرراستايعمقشمع. 107

شکل‏6‑62: ميزانتنشσ2برايکامپوزيتشيشهدرراستايعمقشمع. 107

 

 

 

 

فهرست جداول

جدول‏2‑1:خواصمکانيکيوفيزيکيمصالحمورداستفادهدرسازه­هايخاکيدرمقايسهبااليافکربن. 14

جدول‏2‑2 :مقاومتاليافمختلفدربرابرخوردگي.. 14

جدول‏2‑3: خواصانواعماتريس. 16

جدول‏3‑1: مقدارkf بهعنوانتابعياززاويهاصطکاکداخلي. 41

جدول‏5‑1: مقاديرمربوطبهخاکغيرچسبنده. 58

جدول‏5‑2: مقاديرمربوطبهخاکچسبنده. 59

جدول‏5‑3: مقاديرمربوطبهمقاومتبرشيوɛ50 63

جدول‏5‑4: محدودههايمربوطبهشکل 5-1. 63

جدول‏5‑5: مقاديرارائهشدهkدرماسه. 64

جدول‏5‑6:خواصموادکامپوزيتشيشه. 66

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:بررسي عملکرد شمع­هاي کامپوزيتي تحت بار استاتيکي”

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