دانلود پروژه:بررسی تأثیر مواد منبسط کننده بر مقاومت جانبی ستون سنگی مسلح(با الیاف پلیمری)از نوع شفته آهکی با مطالعه آزمایشگاهی

فهرست مطالب

عنوانصفحه

فصل اول: مقدمه

1-1 مقدمه…………………………………………………………………………… 2

1-2 بیانموضوع……………………………………………………………………. 3

1-3 اهدافتحقیق…………………………………………………………………. 5

1-4 ترتیبارائهمطالب……………………………………………………….. 6

فصل دوم: روش های بهسازی خاک

2-1 مقدمه…………………………………………………………………………… 8

2-2 روشهایبهسازیخاک……………………………………………………….. 8

2-2-1 بهسازیشیمیایی……………………………………………………… 8

2-2-1-1 بهسازيخاکبااستفادهازآهک………………………………. 9

2-2-1-2 بهسازيخاکبااستفادهازسيمان…………………………. 10

2-2-1-3 بهسازیخاکبااستفادهازدوغاب‌هايشيميايي……… 11

2-2-2 بهسازیفیزیکیخاک………………………………………………… 13

2-2-2-1 بهسازیمکانیکی………………………………………………… 13

2-2-2-2 روشانجمادوسردکردن………………………………………… 14

2-2-2-3 تزریق………………………………………………………………… 14

2-2-2-4 اصلاحخاکباقیر………………………………………………….. 14

2-2-2-5 پیشبارگذاری……………………………………………………. 14

2-2-2-6 خاکمسلح……………………………………………………………. 15

2-2-2-6-1تسلیحخاکباالیاف…………………………………………… 15

فصل سوم: مطالعات پیشین در مورد ستون های سنگی

3-1 مقدمه…………………………………………………………………………. 20

3-2 انواعروشهایاجرایستونسنگی……………………………………. 20

3-2-1 روشلرزشیجایگزینی(خیس) یاروشخیس_مصالحریزیازبالا 20

3-2-2 روشلرزشیجابجایییاروشخشکمصالحریزیازپایین…. 21

3-2-3 روشچرخشیجابجایی………………………………………………… 22

3-2-4 روشستونسنگیکوبشی………………………………………………. 23

3-2-5 ستونسنگیصلب………………………………………………………… 23

3-3 نحوهعملکردومکانیزمگسیختگیستونسنگی…………………… 24

3-4 نظریهسلولواحد………………………………………………………….. 25

3-5طراحیستونهایسنگی……………………………………………………… 28

3-6انواعروشهایبهسازیستونهایسنگی………………………………. 30

فصل چهارم: مطالعات آزمايشگاهي و تجزيه و تحليل نتايج

4-1  مقدمه……………………………………………………………………….. 35

4- 2 مصالحمصرفي……………………………………………………………… 35

4-2-1 خاكرس……………………………………………………………………. 35

4-2-1-1 آزمايشحدوداتربرگ………………………………………….. 35

4-2-1-2 آزمايشتراكم ( پروكتور )…………………………….. 36

4-2-1-3 آزمايشبرشمستقيم…………………………………………….. 36

4-2-2 خاكخوبدانهبنديشده……………………………………………. 36

4-2-2-1 آزمایشدانهبندی………………………………………………. 36

4-2-2-2 آزمايشتعيينچگاليويژه…………………………………… 37

4-2-2-3آزمايشتراكم………………………………………………………. 37

4-2-3 آهك……………………………………………………………………….. 37

4-2-4  اليافپليپروپيلن………………………………………………. 38

4-2-5 موادمنبسطكننده………………………………………………….. 38

4-3 برنامهريزيآزمايشگاهيوپارامترهايمتغير…………….. 39

4-3-1 تراكمنمونههايشفتهآهكي…………………………………….. 39

4-3-2 نمونهرسي……………………………………………………………… 40

4-3-3 نمونههايمنفرد……………………………………………………. 40

4-3-4 نمونهمركب……………………………………………………………. 41

4-4 تجهيزاتآزمايشگاهي………………………………………………….. 41

4-5 نحوهمدلسازیآزمایشگاهیوساختنمونهها…………………… 43

4-5-1 نحوهساختنمونههایمنفرد…………………………………….. 43

4-5-2 نحوهساختنمونهمرکب……………………………………………. 46

4-5-2-1 تعیینقطرمحفظهسلولواحد………………………………… 47

4-5-2-2 خاکزیرستونسنگی………………………………………………. 48

4-5-2-3  ساختمدلآزمایشگاهی………………………………………… 48

4-5-2-4  بارگذاری………………………………………………………… 50

4-6 نتایجآزمایشوتجزیهوتحلیلدادهها………………………….. 50

4-6-1 نتایجآزمایشتراکم………………………………………………. 50

4-6-2 نتایجآزمایشفشاریتکمحورهوتجزیهوتحلیلنتایج.. 53

4-6-2-1 نتایجآزمایشگروهاول………………………………………. 53

4-6-2-2 نتایجآزمایشگروهدوم………………………………………. 57

4-6-2-2-1 زمانگیرش………………………………………………………. 57

4-6-2-3 گروهسومنمونهها………………………………………………. 60

4-6-2-3-1 آهک………………………………………………………………… 60

4-6-2-3-2 الیاف……………………………………………………………. 66

4-6-2-3-3 رس………………………………………………………………….. 68

4-6-2-3-4 رطوبت……………………………………………………………. 68

4-6-2-4 مکانیزمگسیختگی………………………………………………. 69

4-6-2-5 نتیجهگیریدرمطالعهنمونههایمنفرد……………….. 73

4-6-3 مقایسهنتایجبامطالعاتگذشته…………………………….. 74

4-6-4 نتایجآزمایشنمونههایمرکبوتجزیهوتحلیلنتایج.. 76

4-6-4 -1 نسبتطولبهقطرستونسنگی (L/D)………………………. 76

4-6-4 -2 مادهمنبسطکننده…………………………………………….. 81

4-6-4 -3 آهکوالیاف………………………………………………………. 84

4-6-4-3 مقاومت جدار ستون سنگی………………………………… 85

4-6-4-4 نتیجهگیریدرمطالعهنمونههایمرکب…………………. 86

4-6-4-5 مقایسهنتایجستونهایسنگی………………………………. 87

4-6-5 نتیجهگیریکلینتایجآزمایشگاهی………………………… 89

 

فصل پنجم: تحلیل داده های آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار پلکسیس

5-1 مقدمه…………………………………………………………………………. 93

5-2 ابزارهاونحوةپردازشاطلاعاتدرپلکسیس…………………….. 93

5-3 ورودي…………………………………………………………………………. 94

5-3-1 مدلها……………………………………………………………………. 94

5-3-2 المانها……………………………………………………………….. 94

5-3-3 هندسه……………………………………………………………………. 95

5-3-3-1 خطوطهندسی………………………………………………………… 96

5-3-3-2 ورقها………………………………………………………………… 96

5-3-3-3 فصلمشتركهاوالمانهايمربوطه(INTERFACES)…….. 97

5-3-3-4 مهارها……………………………………………………………… 98

5-3-3-4-1مهارهايگرهبهگره…………………………………………… 98

5-3-3-4-2 مهارهايگيردار…………………………………………….. 99

5-3-3-5 تونل………………………………………………………………….. 99

5-3-4 بارهاوشرايطمرزي………………………………………………… 99

5-3-4-1 تغييرمكانهايپيشبينيشده (PRESCRIBE DISPLACEMENT)         99

5-3-4-2 تكيهگاههاياستاندارد(STANDARD FIXITIES)….. 100

5-3-4-3 بارهاينقطهاي………………………………………………… 100

5-3-5 مشخصاتمصالح………………………………………………………. 100

5-3-5-1 مدلكردنرفتارخاك…………………………………………… 100

5-3-5-2 نوعمصالح………………………………………………………… 101

5-3-5-2-1 رفتارزهكش…………………………………………………… 101

5-3-5-2-2 رفتارغيرزهكش…………………………………………….. 101

5-3-5-2-3 رفتارغيرمتخلخل…………………………………………. 101

5-3-5-3 مقاومتفصلمشترك(Rinter)…………………………………… 102

5-3-5-4 ضخامتواقعيفصلمشترك(δinter)……………………………. 102

5-3-5-5 تنظيماطلاعاتمربوطبهمصالحبرايتيرها…………. 102

5-3-6 مشبندي………………………………………………………………… 103

5-3-7 شرايطاوليه(Initial Conditions)…………………………………. 103

5-3-7-1 شرايطآب………………………………………………………….. 103

5-3-7-1-1 فشارحفره هاياضافي…………………………………… 103

5-3-7-1-2 فشارحالتپايدار…………………………………………. 103

5-3-7-2 محاسباتجريانآبزيرزميني…………………………….. 104

5-3-7-3 مرزهايبستةتحكيم…………………………………………… 104

5-3-7-4 غيرفعالنمودناجزاءهندسي…………………………….. 104

5-4 محاسبات(Calculation)…………………………………………………… 105

5-4-1 محاسباتپلاستيك………………………………………………….. 105

5-4-2 تحليلتحكيم………………………………………………………… 105

5-4-3 تحليلمشبههنگامشده………………………………………….. 105

5-4-4 كاهشCوΦ (Phi-C Reducation)…………………………………… 106

5-5 خروجي……………………………………………………………………….. 106

5-5-1 مشتغييرشكليافته………………………………………………. 106

5-5-2تغييرمكانهايكل………………………………………………….. 106

5-5-3تنشهايمؤثر………………………………………………………….. 106

5-5-4تنشهايكل……………………………………………………………… 107

5-5-5نقاطپلاستيك………………………………………………………….. 107

5-5-6فشارهايحفره هاياضافي………………………………………. 107

5-6 منحنيهاومسيرهايتنش……………………………………………… 108

5-7 مدلسازینمونههایآزمایشگاهی………………………………… 108

5-8 تشریحمدلسازیعددی………………………………………………….. 109

5-9 مقایسهنتایجآنالیزاجزاءمحدودبانتایجآزمایشگاهی 111

5-10 تعییننسبتسطحبهینه………………………………………………. 115

5-11 تعیینL/Dبهینه……………………………………………………….. 117

5-12 نتیجهگیری……………………………………………………………… 118

فصل ششم: مطالعه تئوری

6-1 مقدمه……………………………………………………………………….. 120

6-2 ظرفيتباربريپيهايعميق………………………………………….. 120

6-2-1 ظرفيتباربرينهايينوکپيهايعميق…………………….. 121

6-2-2 ظرفيتمقاومتجدارهپيهايعميق…………………………… 123

6-3 اثرگروهستون……………………………………………………………. 125

6-4 ضریبمقاومتجانبی(α)………………………………………………. 127

6-5 نتیجهگیری……………………………………………………………….. 128

 

فصل هفتم: نتایج و پیشنهادات

7-1 مقدمه……………………………………………………………………….. 130

7-2 نتایجمطالعاتآزمایشگاهی………………………………………. 130

7-2-1 نتایجنمونههایمنفرد………………………………………… 130

7-2-2 نتایجنمونههایمرکب………………………………………….. 131

7-3 نتایجتحلیلهایاجزاءمحدود………………………………….. 132

7-4 نتایجتحلیلهایتئوری……………………………………………. 132

7-5 نتیجهگیریکلی………………………………………………………….. 132

7-6 پیشنهادات……………………………………………………………….. 133

فصل هشتم:منابع و مراجع

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                              صفحه

جدول (4-1) مشخصاتالیافپلیپروپیلن…………………………….. 38

جدول(4-2) مشخصاتمصالحمطالعهامبیلیوهمکاران…………… 88

جدول(4-3) مقایسهBCRدرمطالعات مختلف………………………………………………….89جدول(5-1) مشخصاتمورداستفادهدرمدلپلکسیس…………………………….. 109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                     صفحه

شکل(3-1) ستونسنگیلرزشیجایگزینی،مصالحریزیازبالا……. 21

شکل(3-2) ستونسنگیلرزشیجابجایی،مصالحریزیازپایین….. 22

شکل(3-3) ستونسنگیچرخشیجابجایی…………………………………… 23

شکل(3-4) ستونسنگیکوبشی………………………………………………… 23

شکل(3-5) مکانیزمگسیختگیستونسنگی……………………………….. 25

شکل(3-6) آرایشمثلثیستونسنگیدرگروهستون…………………… 26

شکل(3-7) ایدهآلسازیگروهستونسنگیبانظریهسلولواحد….. 26

شکل (3-8) نمودارپیشنهادیگرین‌وودوتامپسونبرایتخمیننشستستون‌هایسنگی       29

شکل (3-9)………………………………………………………………………….. 29

شکل(3-10) شالودهستون…………………………………………………….. 30

شکل(4-1) دانه بندیخاکمورداستفادهدرشفتهآهکتراکمی.. 37

شکل(4-2) الیافمورداستفادهدرنمونههایشفتهآهکی……….. 38

شکل(4-3) درصدانبساطسطحیحاصلازافزودنمادهمنبسطکننده 39

شکل(4-4) دستگاهفشاریتکمحوره 10 تن……………………………. 42

شکل(4-5) نحوهنگهدارینمونهشفتهآهکی…………………………… 45

شکل(4-6) نحوهاشباعنمودننمونه…………………………………….. 45

شکل (4-7) نمونهتحتآزمایشفشاریتکمحوره……………………… 46

شکل(4-8) محفظهمورداستفادهدرمدلسازی…………………………. 47

شکل(4-9) مدلستونبدونانتهایاتکایی…………………………….. 49

شکل(4-10) مقایسهشفتهآهکدوغابیوشفتهآهکتراکمی……….. 51

شکل(4-11) رطوبتبهینهبراساسدرصدهایمختلفرسوآهک……… 52

شکل(4-12) وزنمخصوصخشکماکزیممبراساسدرصدهایمختلفرسوآهک  52

شکل(4-13) تأثیرهمزمانالیافورسبرمقاومتنهایی………….. 54

شکل(4-14) تأثیرهمزمانالیافورسبرکرنشگسیختگی………….. 54

شکل(4-15) تأثیرالیافبررفتارتنشکرنشدرمیزانرس %14… 55

شکل(4-16)خاک و الیاف در مقیاس میکروسکوپی……………… 56

شکل(4-17) تأثیرزمانبرمقاومتنهایینمونهبادرصدالیاف%5/0  57

شکل(4-18)تأثیر الیاف و آهک بر خاک خوب دانه بندی شده در زمان گیرش 48 روز…………………………………………………………………………………….. .58

شکل(4-19) تأثیرالیافوآهکبرخاکخوبدانهبندیشدهدرزمانگیرش 78 روز    58

شکل(4-20) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف%0 ودررطوبتطبیعی     61

شکل(4-21) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 15/0 دررطوبتطبیعی         62

شکل(4-22) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 25/0 دررطوبتطبیعی         62

شکل(4-23) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 5/0 دررطوبتطبیعی            63

شکل(4-24) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف%0 دررطوبتاشباع 63

شکل(4-25) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 15/0 دررطوبتاشباع         64

شکل(4-26) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 25/0 دررطوبتاشباع         64

شکل(4-27) مقاومتشفتهآهکدرمیزانالیاف% 5/0 دررطوبتاشباع            65

شکل(4-28) نمودارتنش_کرنشنمونهشفتهآهکیبارس%14 والیاف%5/0       65

شکل(4-29) تأثیردرصدالیافبرمقاومتنهاییدررطوبتطبیعی 66

شکل(4-30) نمودارتنش_کرنشبرایآهک%10 ورس% 14………….. 67

شکل(4-31) تأثیرنگهداریدررطوبتاشباعوحالتطبیعیبرمقاومت  68

شکل(4-32) تأثیررطوبتبرکرنشگسیختگیدرمقدارالیاف% 5/0 69

شکل(4-33) اثر الیاف و آهک بر ساختار خاک در مقیاس میکروسکوپی……………………….70

شکل(4-34) دانه های رس و ژل سمنتاسیون در مقیاس میکروسکوپی………………………….71

شکل(4-35) الیاف بیرون زده از توده آهک و رس……………………………………………71

شکل(4-36) جداره خراشیده شده الیاف………………………………………………………..72

شکل(4-37)،1گسیختگیترد،2 گسیختگیانعطافپذیر……………. 73

شکل(4-38) اثرقوسزدگیالیاف…………………………………………… 73

شکل(4-39) مقایسهنتایجنمونههایمنفردواشباع،مطالعهحاضربانتایجکای(2006)…………………………………………………………………………………………… 75

شکل(4-40) مقایسهشفتهآهکدوغابیوتراکمیدراینمطالعهبانتایجرمضانی    75

شکل(4-41) تأثیرL/Dبررویستونسنگیمعمولیمعلق…………….. 77

شکل(4-42) تأثیرL/Dبررویستونسنگیمعمولیباانتهایاتکایی      77

شکل(4-43) تأثیرL/Dبرستونهایسنگیشفتهآهکیمعلقفاقدمادهمنبسطکننده   78

شکل(4-44) تأثیر L/Dبرستونهایسنگیشفتهآهکیفاقدمنبسطکننده،باانتهایاتکایی…………………………………………………………………………………………… 79

شکل(4-45) تأثیرL/Dبرستونهایسنگیشفتهآهکیمنبسطشوندهمعلق 79

شکل(4-46) تأثیرL/Dبرستونهایسنگیشفتهآهکیمنبسطشوندهباانتهایاتکایی         80

شکل(4-47) تأثیرL/Dبرمقاومتجدارستونسنگیشفتهآهکیغیرمنبسطشونده        80

شکل(4-48) تأثیرL/Dبرمقاومتجدارستونسنگیشفتهآهکیمنبسطشونده     81

شکل(4-49) تأثیر ماده منبسط کننده در ستون سنگی شفته آهکی معلق در L/D=4………………81

شکل(4-50) تأثیرمادهمنبسطکنندهدرستونسنگیشفتهآهکیمعلقدرL/D=8 82

شکل(4-51) تأثیرمادهمنبسطکنندهدرستونسنگیشفتهآهکیباانتهایاتکاییL/D=8   82

شکل(4-52) تأثیرمنبسطکنندهبرمقاومتجدارستونسنگیشفتهآهکیباL/D=4       83

شکل(4-53) تأثیرمنبسطکنندهبرمقاومتجدارستونسنگیشفتهآهکیباL/D=6       83

شکل(4-54) تأثیرمنبسطکنندهبرمقاومتجدارستونسنگیشفتهآهکیباL/D=8       84

شکل(4-55) تأثیرآهکوالیافدرستونهایسنگیباانتهایاتکاییL/D=8      85

شکل(4-56) تأثیرآهکوالیافدرستونهایسنگیمعلقL/D=8……. 85

شکل(4-57) مقاومتنوکوجداردرستونسنگیشفتهآهکیمعلقL/D=8 86

شکل(4-58) مقایسهنمودارتنش_نشستستونسنگیمعمولی……… 88

شکل(5-1) وضعيتگرههاونقاطنمونهبرداري(stress points)درالمانهايخاك   95

شکل(5-2) نمونههاييازكاربردالمانهايتير…………………… 96

شکل(5-3) وضعيتگرههاونقاطنمونهبرداريدرالمانهايتيريسهوپنجگرهاي    97

شکل(5-4) نمونههاييازکاربردفصلمشتركدراطرافسازههاوخاكاطراف   97

شکل(5-5) توزيعگرههاوگاوسپوينتهادرالمانفصلمشترك….. 98

شکل(5-6) علامتقرارداديتنشها……………………………………….. 107

شکل(5-7) مش بندی مدل اجزاء محدود…………………………… 110

شکل(5-8) مقایسهدادههاL/D=4،معلق،بدونمادهمنبسطکننده 111

شکل(5-9) مقایسهدادههاL/D=4،معلق،بامادهمنبسطکننده. 112

شکل(5-10) مقایسهدادههاL/D=6،معلق،بدونمادهمنبسطکننده 112

شکل(5-11) مقایسهدادههاL/D=6،معلق،بامادهمنبسطکننده 113

شکل(5-12) مقایسهدادههاL/D=8،معلق،بدونمادهمنبسطکننده 113

شکل(5-13) مقایسهدادههاL/D=8،معلق،بامادهمنبسطکننده 114

شکل(5-14) مقایسهدادههاL/D=6،باانتهایاتکایی،بدونمادهمنبسطکننده    114

شکل(5-15) مقایسهدادههاL/D=6،باانتهایاتکایی،بامادهمنبسطکننده          115

شکل(5-16) نسبتسطحبهینهبرایستونسنگیشفتهآهکیمعلقباL/D=8  116

شکل(5-17)تأثیرنسبتسطحبرمقاومتستونسنگیشفتهآهکی….. 117

شکل(5-18)تعیینL/Dبهینهدرستونهایسنگیشفتهآهکیمعلقبدونمادهمنبسطکننده…………………………………………………………………………………………. 117

شکل(6-1) ضريبکاهشتجربيبرايمقاومتبرشيزهکشينشده….. 122

شکل(6-2) تعيينضريبظرفيتباربري برايپيهاواقعبر رويرس (اسکمپتون)…………………………………………………………………………………………. 123

شکل(6-3) تعيين ضريب پيشنهادي𝛼 توسط تاميلنسون……. 124

شکل(6-4) ضريبچسبندگيپيشبينيشدهبرايدومقدارتنشمؤثرقائم  125

شکل(6-5) راندمانگروهشمعبرایشمعهایکوبیدهدرماسه….. 126

شکل(6-6) راندمانگروهستونسنگیشفتهآهکی……………………. 126

شکل(6-7) تأثیرL/Dبرمقاومتجانبیدرستونسنگیمنفرد…… 127

شکل(6-8) ضریبمقاومتجلدیدرستونهایمنبسطشوندهوفاقدمادهمنبسطکننده 128