دانلود پروژه:بررسی عددی سطح لغزش درشیروانی های مسلح شده، با ژئوگرید و نمای پوشش گلدانی

تعداد 111 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشكده مهندسي عمران

بررسی عددی سطح لغزش درشیروانی های مسلح شده، با ژئوگرید و نمای پوشش گلدانی

چکيده

استفاده از سازه‌های خاک مسلح سابقه‌ای بیش از ۵۰ سال دارد. اجرای این دیوارها به دلیل مقرون به‌صرفه بودن، شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری مناسب زیر بارهای استاتیکی و دینامیکی، سهولت اجرا و سادگی طراحی و در دسترس بودن مصالح و تجهیزات بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. یکی از انواع آن‌ها سازه‌های خاک مسلح با پوشش گلدانی است که علاوه با مزایای فوق ظاهر بسیار زیبایی دارد. به‌منظور ارزیابی رفتار این نوع سازه، در این تحقیق به بررسی یکی از مهم‌ترین پارامترهای طراحی آن‌ها یعنی موقعیت سطح لغزش پرداخته شد. بدین منظور ابتدا مدل بزرگ‌مقیاس دیوار خاک مسلح ابزار‌گذاری شده در کالج نظامی کانادا در نرم‌افزار پلکسیس مدل‌سازی شد و با مقایسه نتایج ابزارگذاری  با نتایج بدست آمده از مدل عددی همانند تغییر‌ شکل افقی پوسته و کرنش مسلح کننده‌ها و تطابق میان آن‌ها، صحت روش مدل‌سازی به اثبات رسید. خروجی کنتورهای جابجایی قائم و افقی سازه که در نرم افزار استخراج شده؛ در شکل‌های (۳-۱۰) و (۳-۱۲) نشان داده شده است. جابجایی قائم بیشینه در تاج دیوار و به میزان دو سانتی‌متر ایجاد شده است البته جابجایی قائم بالای خاک‌ریز پشت دیوار در ناحیه دور از دیوار بیشتر تحت تأثیر مدول الاستیسیته خاک است و به دلیل نشست الاستیک خاک تحت اثر وزن خود است. حال آنکه در ناحیه نزدیک به پوسته دیوار علاوه بر نشست الاستیک خاک، به دلیل جابجایی افقی پوسته دیوار الگوی نشست تغییر کرده و میزان آن افزایش می‌یابد. این نتیجه‌گیری در شکل (۳-۱۳) که میزان جابجایی قائم سطح نهایی خاک‌ریز پشت دیوار را نشان می‌دهد واضح‌تر است.

با توجه به شکل (۳-۱۰) مشخص است که بیشترین جابجایی افقی در پوسته دیوار و به میزان کمتر از ۱۹ میلی‌متر به دست آمده است.

 در ادامه به مدل‌سازی عددی دو شیروانی خاک مسلح با پوشش گلدانی اجراشده در شهر تهران پرداخته شد و رفتار آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. این دو شیروانی ازلحاظ ارتفاع و شیب پوسته با یکدیگر تفاوت داشتند. با توجه به این نکته که این دو شیروانی در حال سرویس  می‌باشند، مشاهده شد که سطح لغزش در این سازه‌ها تنها در بخشی از ارتفاع خاک پشت شیروانی‌ها شکل گرفته است که نشان دهنده پایدار بودن مدل‌ها است. در ادامه از طریق کاهش پارامترهای مقاومتی خاک در نرم‌افزار، دو شیروانی به مرز ناپایداری رسانده شدند و مشاهده شد که سطح لغزش بحرانی در پشت ناحیه مسلح شده شکل گرفت. همچنین با اتصال مکان کرنش محوری بیشینه در هر لایه مسلح کننده در هر مدل نشان داده شد که سطح لغزش به دست آمده از مکان کرنش ماکزیمم مسلح کننده با سطح لغزش به دست آمده از خاک تطابق دارد.

شیروانی اول با ارتفاع ۶/۳ متر و با زاویه پوسته۶۰ درجه و طول مسلح کننده ۶ متر از جنس ژئوگرید پلی‌پروپیلن در نرم‌افزار مدل‌سازی و تحلیل شد. برای تحلیل واقعی‌تر مدل‌ها مراحل تحلیل مدل عددی مشابه مراحل ساخت دیوار در نظر گرفته شد که از نقاط قوت این تحقیق نسبت به بسیاری از تحقیقات دیگر است. . پس از تحلیل مدل به بررسی سطح لغزش شکل گرفته در مدل‌ها پرداخته شد. مشاهده شد که سطح لغزش تنها در بخشی از شیروانی و در قسمت پایین‌تر آن شکل گرفته است. این وضعیت بر خلاف فرضیات مورد استفاده در نرم افزار های تعادل حدی است. ایجاد چنین شرایطی به دلیل این است که فاصله المان‌های مختلف از شرایط تسلیم در نقاط مختلف پشت خاک‌ریز یکسان نیست و نقاط پایین‌تر خاک پشت پوسته به آستانه تسلیم نزدیک‌تر هستند.

شیروانی دوم دارای ارتفاع ۶ متر و زاویه پوسته ۴۵ درجه بوده و طول مسلح‌کننده‌های آن ۸ متر بوده است. همانند شیروانی اول سطح لغزش مشاهده شده در پایان ساخت تنها در قسمتی از پای مدل مشاهده شد. همواره شروع سطح لغزش و مکان بیشترین کرنش‌های برشی در دیوارها و شیروانی‌های با شیب نسبتاً زیاد از پنجه شروع شده و با افزایش ناپایداری به سمت بالا گسترش می‌یابد. درواقع چنانچه بتوان ضریب اطمینان را در هر بخش سطح لغزش از طریق بررسی نسبت مقاومت نهایی به مقاومت بسیج شده در آن نقطه ارزیابی کرد می‌توان نشان داد که ضریب اطمینان در نواحی نزدیک به پنجه کمتر و در نواحی بالاتر سیستم مسلح شده بیشتر است. این بدان معنی است که نواحی نزدیک به پنجه دیوار یا شیروانی‌ها ازلحاظ توزیع تنش بحرانی‌تر هستند  در تحلیل کاهش مقاومت پلکسیس سطح لغزش از پشت سیستم مسلح عبور کرده و ضرایب اطمینان برای این سطوح لغزش در شیروانی‌های اجرا شده به ترتیب ۵۵/۲ و ۵۰/۲ محاسبه شده است.

واژه‌هاي كليدي: سطح لغزش، روش اجزای محدود، دیوار حائل و شیروانیهای خاک مسلح با پوشش گلدانی، ژئوگرید و ژئوتکستایل.