%46تخفیف

دانلود پروژه:بررسی اثر انفجار سطحی بر سازه های مدفون در خاک

تعداد115 صفحه در فایل word

گروه عمران

کارشناسی ارشد مهندسی عمران «M.SC.»

گرایش: خاک و پی

بررسی اثر انفجار سطحی بر سازه های مدفون در خاک

انفجار به یک واکنش اکسیداسیون و احیای سریع اطلاق می شود که با ایجاد حجم زیادی از گاز های داغ همراه است. در اثر وقوع انفجار یک جبهه پر فشار به همراه موج ناشی از آن به اطراف منتشر می شود و شدت این فشار ها با افزایش فاصله و گذشت زمان تقلیل می یابند. هنگامی که جبهه موج به سازه واقع در مسیرش برخورد می کند، بخشی از سازه یا تمام آن تحت فشارهای شدید قرار می دهد. انفجارها بسته به موقعیت مواد منفجره و نوع باری که به سازه وارد می سازند، به سه نوع انفجارفضای باز، هوایی و سطحی تقسیم می شوند. در انفجار سطحی، موج اولیه انفجار به وسیله زمین تقویت می شود، تا به یک موج منعکس شده تبدیل گردد. حال سازه هایی که در معرض این گونه انفجارها قرار می گیرند، معمولاً در بازه فشاری انفجار قرار دارند. پاسخ سازه های زیرزمینی که در سطح زمین متاثر از بارگذاری انفجار هستند، در پدافند غیرعامل مبحث با اهمیتی است. به دلیل محدودیت های موجود در دسترسی به اطلاعات تجربی و آزمایشگاهی، در صنایع نظامی مدلسازی عددی این پدیده می تواند، جایگزین بسیار مناسبی برای بررسی اثرات تخریبی بارگذاری ناشی از انفجار باشد. در بررسی پدیده اندر کنش خاک – سازه تحت اثر بار انفجار، فرض می گردد انفجاری با انرژی معین و در موقعیتی مشخص نسبت به سازه مدفون صورت گیرد. در این تحقیق، مدل سازه به صورت یک المان میانی از یک تونل مدفون در خاک طراحی شده، در برابر انفجارهای سطحی نیز در سه تیپ در فواصل 5، 10 و 15 متری سطح زمین در نظر گرفته شده است. به منظور انجام تحلیل دینامیکی از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. همچنین بار ناشی از انفجارها باتوجه به خصوصیات انفجار سطحی به صورت فشاری برسازه وارد می شود. که پارامتر انفجارها و پاسخ های سازه(تنش، کرنش و تغییرمکان) بعنوان پارامتر مطالعاتی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از این است که در کلیه انفجارها اثر فاصله، میزان ماده منفجره وخصوصیات خاک (زاویه اصطکاک داخلی و چگالی خاک) بسیار موثر می باشد. بطوری که با افزایش عمق دفن، جابه‌جایی‌ها، تنش‌های اصلی و کرنش‌ها در تونل تحت انفجارهای سطحی، در هرسه نوع خاک مورد بررسی کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش زاویه اصطکاک داخلی برای یک نوع خاک تنش وارد بر دیواره تونل بتنی کاهش می یابد، ولی با افزایش چگالی خاک نتیجه برعکس می‌شود. یعنی برای یک نوع خاک با افزایش چگالی خاک تنش وارده بردیواره تونل بتنی بیشتر می‌شود.

کلید واژگان: مواد منفجره، انفجار سطحی، سازه های زیرزمینی، تونل

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی عمران برچسب: انفجار سطحی, تونل, سازه های زیرزمینی, کلید واژگان: مواد منفجرهدانلود-کارشناسی-ارشد-پروژه-فایل ناب-محصول

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول: تئوری انفجار و بررسی امواج ضربه ای ناشی از انفجار

1-1-تئوری انفجار 5

1-1-1-تعریف انفجار 5

1-1-2- موج انفجار 5

1-1-3- اهميت بررسي پديده انفجار 6

1-1-4- پارامتر‏هاي موج انفجار 7

1-2- انواع بارگذاري انفجار 9

1-2-1- انفجار در هوا 9

1-2-1-1- انفجار هسته اي 11

1-2-1-2- انفجار شيميايي 12

1-2-2-انفجار هاي سطحي 15

1-3-پروفيل فشارموج انفجار 17

1-4- معادل سازي مواد منفجره با تی‏ان‏تی 17

1-5-قوانين مقياس انفجار 18

1-5-1-قانون هاپکینسون 18

1-5-2- قانون ساچ 19

1-6- انعکاس موج انفجاري 19

1-7- نگاهی بر اثر انفجار در محیط خاکی 20

1-7- 1-گسترش موج انفجار در خاک 20

1-7-2- فشار هاي ناشي از انفجاردر خاك (محيط نامحدود) 21

1-7-2-1- موج فشار يا فشار با ميدان آزاد 21

1-7-2 -2-موج ماند يا فشار ماند 21

1-7-3- تجزيه انرژي موج در مرز ها 22

1-7-4- مدل رفتاري سه فازه خاک وانگ(2004) 22

1-7-5- فشار انفجار بر حسب هواي موجود در خاك 25

1-7-6-گودال ناشي از انفجار 26

1-7-6-1- ابعاد چال انفجاري ناشي از انفجار زيرزميني 28

1-7-6- 2-ابعاد چال انفجاري ناشي از انفجار سطحي 28

فصل دوم: مروری بر تحقیقات

2-1- ابوطالبي و همكاران 30

2-1-1-اثرات ضخامت بخش‌های مختلف مخزن 30

2-2 -اولاریواژو و همکاران 31

2-2-1-تغییرات جابجایی سازه نسبت به عمق 32

2-2-2-تغییرات تنش و کرنش نسبت به عمق 35

2-3-اولارواژو و همکاران 37

2-4-ناگی و همکاران 41

2-5-مدل فیزیکی آنیربان دی(2010 ) 43

2-5-1-تئوری آنیزبان و همکاران 43

2-5-2-کرنش‌های وارده تونل در محیط خشک 44

2-6- اثرات جنس مصالح بر کرنش محوری اندازه گیری شده در یک چهارم دهانه تونل در انفجار سطحی……………………………………………………………………………………………………………………………45

فصل سوم: روش های کار، معرفی و قابلیت های نرم افزار ABAQUS

3-1- مقدمه 47

3-2-روش های حل متداول پاسخ سازه‏های مدفون در برابر انفجار 48

3-2-1- روش کوپل 48

3-2-2- روش غیر کوپل 48

3-2-3 رابطه مدلسازی انفجار 49

3-3- اندرکنش خاک و سازه 50

3-4- روش های ریاضی برای تخمین تنش ها و کرنش های ایجاد شده در سازه های زیرزمینی ناشی از امواج لرزه ای 51

3-4-1- فرضیات 51

3-5- ارزیابی روش های مختلف عددی در طراحی و تحلیل دینامیکی پایداری فضاهای زیرزمینی 52

3-5-1مقدمه 52

3-5-2-ویژگی هایی که در استفاده از روش های عددی باید مورد توجه قرار بگیرد: 52

3-5-2-1- ذکر خصوصیات عددی مدل 52

3-5-2-2- تهیه اطلاعات ورودی 52

3-5-2-3- انتخاب روش حل مناسب و تفسیر نتایج 53

3-6- قابلیت های روش های عددی و مزایا و معایب آنها 53

3-6-1- روش اجزا محدود (FEM) 53

3-6- 2-روش اجزا مجزا 54

3-6-3- روش تفاوت های محدود 54

3-7 – معرفی و آشنایی با نرم افزار ABAQUS و نحوه مدلسازی آن 55

3-7-1- معرفی نرم افزار ABAQUS 55

3-7-1-1-مقدمه 55

3-7-1-2-قابلیت ها 56

3-7-1-3-فلوچارت و روش آنالیزنرم افزار 56

3-7-1-4-بخش های اصلی آباکوس 58

3-7-2-تهیه اطلاعات ورودی برنامه 60

3-7-3-هندسه مدل 60

فصل چهارم: مدل سازی تونل به عنوان سازه زیرزمینی مدفون درخاک و نتایج

4-1-مقدمه 63

4-2- طریقه ساخت مدل 63

4-3-آنالیز حساسیت برای کنترل ابعاد مدل خاک 65

4-4-تعریف مصالح 67

4-5-شرایط مرزی 67

4-6-بارگذاری 69

4-6-1-بارخاک روی سازه 69

4-6-2-بارخرج انفجار 69

4-7-مش بندی 74

4-8-تحلیل ها 76

4-8-1-بررسی اثرات تغییرات بارگذاری و عمق مدفون تونل درخاک های مختلف 77

4-8-2 -بررسی اثر تغييرات بارگذاری و جنس خاک روي پاسخ های سازه مدفون 82

4-8-2-1-بررسی اثر تغييرات بارگذاری و جنس خاک روي پاسخ های سازه مدفون در عمق 5 متری 82

4-8-2-2-بررسی اثر تغييرات بارگذاری و جنس خاک روي پاسخ های سازه مدفون در عمق 10 متری 84

4-8-2-3-بررسی اثر تغييرات بارگذاری و جنس خاک روي پاسخ های سازه مدفون در عمق 15 متری 86

4-8-3-تاثیر زاویه اصطکاک داخلی خاک بر فشار وارد برتونل 88

4-8-4-تاثیر وزن مخصوص (چگالی) خاک بر فشار وارد بر دیواره تونل 89

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 نتایج 91

5-2-پیشنهادات 92

منابع و مراجع 93

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول 1-1: پارامتر های موج انفجار 13

جدول 1-2: پارامترهای مربوط به فشار هوا بر اساس هوای موجود در خاک 25

جدول 2-1:حالات مورد بررسی در مطالعه اولاریواژو و همکاران (2010 ) 34

جدول 3-1: مشخصات مصالح برای خاک رس 50

جدول 3-2: پارامترهای مورد استفاده برای مدلسازی انفجار 50

جدول 4‑1: مدل های ساخته شده برای آنالیز حساسیت کنترل مدل خاک 65

جدول 4‑2: مشخصات خاک مورد استفاده در تحلیل 67

جدول 4‑3: مشخصات بتن مورد استفاده درتحلیل 67

جدول 4‑4: مقدار ضریب کاهندگی 71

جدول4‑5: موارد انتخاب شده برای تحلیل عددی مدل 72

جدول4‑1: موارد انتخاب شده برای تحلیل عددی مدل………………………………………………………….. 73

جدول 4-7: موارد انتخاب شده برای تحلیل عددی مدل………………………………………………………….74

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار2-1: حداکثر تغییرشکل سقف – عمق مدفون برای تغییرات ضخامت دیواره‌ها 30

نمودار2-2: حداکثر تغییرشکل سقف – عمق مدفون برای تغییرات ضخامت کف 31

نمودار2-3: حداکثر تغییرشکل سقف – عمق مدفون برای تغییرات ضخامت سقف 31

نمودار2-4: جابه‌جایی لوله های بتنی و فولادی ناشی از انفجار سطحی 35

نمودار2-5: فشار در لوله های بتنی و فولادی ناشی از انفجار سطحی 35

نمودار2-6: تنش در لوله های بتنی و فولادی ناشی از انفجار سطحی 36

نمودار2-7: کرنش در لوله های بتنی و فولادی ناشی از انفجار سطحی 36

نمودار2- 8: حداکثر فشار برای بارگذاری انفجار سطح 38

نمودار2-9: حداکثر فشار انعکاسی برای بارگذاری انفجار سطحی 39

نمودار2-10: مدت زمان اعمال بار 40

نمودار2-11: زمان رسیدن موج انفجار برای خاک‌های اشباع 40

نمودار 2-12: کرنش- زمان 44

نمودار 2-13: کرنش- زمان هنگام به کار گیری ژئوفوم 45

نمودار 4-1: مربوط به مقادیر سرعت موج در دورترین گره مدل های مختلف با ازای یک نوع بارگذاری 65

نمودار 4‑2 : مربوط به مقادیر شتاب موج در دورترین گره مدل های مختلف با ازای یک نوع بارگذاری 66

نمودار 4‑3: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك ماسه سست روي جابه جایی ماكزيمم در المان مياني مدل تونل 77

نمودار 4‑4: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك ماسه سست روي ماكزيمم تنش درالمان مياني مدل تونل 78

نمودار 4‑5: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك ماسه سست روي ماكزيمم کرنش درالمان مياني مدل تونل بتنی 78

نمودار 4‑7 : اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك ماسه متراکم روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل 79

نمودار 4‑8 : اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك ماسه متراکم روي کرنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل 80

نمودار4-9: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك رس روي جابه جایی ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل 80

نمودار4‑10: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك رس روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل 81

نمودار 4‑11: اثرتغييرات بارگذاری وعمق مدفون درخاك رس روي کرنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل 81

نمودار 4-12: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي جابه جایی ماكزيمم درالمان مياني تونل(درعمق 5متری) 82

نمودار 4-13: اثرتغييرات بارگذاری وجنس خاک روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 5متری) 83

نمودار4‑14: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي کرنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 5متری) 83

نمودار 4 ‑15: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي جابه جایی ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 10متری) 84

نمودار 4‑16: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 10متری) 85

نمودار 4 ‑17: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي کرنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 10متری) 85

نمودار 4‑18: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي جابه جایی ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 15متری) 86

نمودار4 ‑19: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل (درعمق 15متری) 87

نمودار 4‑20: اثرتغييرات بارگذاری و جنس خاک روي کرنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل (درعمق 15متری) 87

نمودار 4‑21: اثرتغییرات زاویه اصطکاک روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 5متری) 88

نمودار 4‑22: اثرتغییرات دانسیته خاک روي تنش ماكزيمم درالمان مياني مدل تونل(درعمق 5متری) 89

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل 1-1: انفجار 5

شکل 1-2: موج انفجار ایده آل 8

شکل 1-3: انفجار فیزیکی 10

شکل 1-4: انفجار شیمیایی 10

شکل 1-5: انفجار هسته‏ای 11

شکل 1-6 : اضافه فشار ناشی از انفجارهای شیمیایی و هسته‏ای 11

شکل 1-7: پارامتر های موج انفجار برای انفجار کره‏ای تی‏ان‏تی در سطح آزاد دریاTM 5-1300 14

شکل 1-8 : پارامتر های موج انفجار برای انفجار نیم کره‏ای تی‏ان‏تی در سطح آزاد دریاTM 5-1300 16

شکل1-9 : قانون هاپکینسون 19

شکل 1-10: پارامترهای چال انفجار 21

شکل 1-11: مدل رفتاري سه فازه خاك براي بار انفجار 25

شکل 1-12: چال انفجار 26

شکل 1-13: گودال ظاهری 27

شکل 1-14: گودال واقعی 27

شکل 2-1: مخزن نفت مورد مطالعه 30

شکل 2-2 : مدل شماتیک 32

شکل 2-3 : مش بندی مدل 33

شکل 2-4 : نمای شماتیک مدل 37

شکل 2-5 : مش بندی مدل لوله های مدفون قائم و افقی 38

شکل 2-6: شکل شماتیک 42

شکل 2-7: مش اجزا محدود 42

شکل 2-8: پروتوتیپ مدل 44

شکل 3‑1: فلوچارت روند آنالیز در نرم افزارABAQUS 57

شکل 3-2 : المانی از آباکوس استاندارد (Abaqus/Standard) 58

شکل3-3 : المانی از آباکوس ایکسپلایسیت (Abaqus/Explicit) 59

شکل 3-4 : المانی از آباکوس دینامیک سیالات (Abaqus/CFD) 59

شکل4 ‑1: هندسه محیط خاک 64

شکل 4‑2: هندسه محیط تونل 64

شکل 4‑3: تعریف شرایط مرزی 68

شکل 4‑4: اعمال شرایط مرزی 69

شکل 4‑5: ضریب اتصال 71

شکل 4‑6: مش بندی خاک 75

شکل 4‑7: مش بندی تونل 75

شکل 4-9: انتشار موج تنشی حاصل از انفجار در زمان t=0.01 ثانیه درسطح خاک 76

شکل 4‑10: انتشار موج تنشی حاصل از انفجار درعمق خاک 76

شکل 4-11: انتشار موج تنشی حاصل از انفجار را درتونل 76

شکل 4‑12: انتشار موج تنش حاصل از انفجار زیر محل انفجار در زمان0.01, ثانیه در تونل 77

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:بررسی اثر انفجار سطحی بر سازه های مدفون در خاک”

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.

تاریخ ایجاد بهمن 8, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 2
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت