%36تخفیف

دانلود پروژه:مدلسازي عددي رفتار بار- نشست ستون هاي سنگي غير مسلح و مسلح شده

تعداد147صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد

 

مدلسازي عددي رفتار بار- نشست ستون هاي سنگي غير مسلح و مسلح شده

چكيده

يکي از روشهاي مهم و پرکاربرد در زمينه اصلاح خاک استفاده از ستون‌هاي سنگي است که در طي آن بخشي از خاک نگهدارنه سازه، با خاک با خصوصيات بهتر مکانيکي جايگزين مي‌شود. همچون ساير مسائل مربوط به مکانيک خاک و مهندسي پي، در مورد ستون‌هاي سنگي نيز روابط تحليلييا تجربي ساده‌اي جهت تعيين ظرفيت باربرييا ميزان نشست تحت اثر بار ‌ارائه شده است ولي در اغلب موارد (خصوصا وقتيکه ستون سنگي مسلح مورد استفاده قرار گيرد) يا به دليل فرض‌هاي ساده کننده زياد در اين روش‌ها، نتايج حاصله دقت کافي ندارند و يا حتي ممکن است تا کنون روشي مناسب جهت تحليل ارائه نشده باشد. به منظور شناخت دقيق‌تر رفتار ستونهاي سنگي مسلح و غير مسلح استفاده از روش‌هاي تحليلي ابزاري مفيد و بسيار سودمند است. در اين تحقيق ضمن بررسي رفتار انواع ستون‌هاي سنگي مسلح و غير مسلح، به انجام برخي مطالعات پارامتريک در مورد شناخت دقيق‌تر و بهتر ستون‌هاي سنگي و انواع روش‌هاي تسليح آنها پرداخته شده و در نهايت نتايج روش‌هاي مختلف تسليح رايج با هم مقايسه شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد که با مسلح سازی ستونهای سنگی با هر دو نوع مسلح کننده‌های افقی و غلافی ظرفیت باربری ستونهای سنگی را افزایش می‌دهد ولی به ازای میزان مصرف برابر مسلح کننده، مسلح کننده‌های افقی ظرفیت باربری ستون سنگی را بیشتر از مسلح کننده‌های غلافی افزایش می‌دهند.

كليد واژه:اصلاح خاک، ستون‌ سنگي، مسلح کننده افقي، مسلح کنندع غلافي

فهرست مطالب

عنوان                                                صفحه

فهرستجدول‌ها 3

فهرستشكل‌‌ها 4

فصل 1-  مقدمه 7

1-1- پيشگفتار 8

1-2- هدفازتحقيق 11

1-3- نوآوري‌هايتحقيق 11

1-4- ساختارتحقيق 12

فصل 2-   مروريبرستونهايسنگيوتحقيقاتگذشتگان 13

2-1- مقدمه 14

2-2- ستونهايسنگي 15

2-2-1-  ستون‌هايحاصلازتراکمهايارتعاشي (Vibrofloatation) 17

2-2-2-  ستون‌هايسنگيارتعاشي- جايگزينيReplacement-Vibro 19

2-2-2-1- روشتر 22

2-2-2-2- روشخشك 23

2-2-3-  شمع‌هايماسه‌ايمتراكم 24

2-2-4-  ستونهايسنگيكوبيدهشده 25

2-2-5-  ستونهايسنگيديناميكي-جايگزيني 26

2-2-6-  ستون‌هايسنگيمحصورشدهباژئوتکستايلوژئوگريد 29

2-2-7-      كنترلوآزمايشستونهايسنگي 31

2-3- تعاريفومبانينظريمرتبطباستونهايسنگي 32

2-3-1-  مكانيزمهايخرابيستونهايسنگي 36

2-3-2-  ظرفيتباربريستونسنگيتکغيرمسلح 37

2-3-3-  ظرفيتباربريگروهستونسنگي 40

2-3-4-  مبانيروشهايرايجطراحيستونهايسنگي 42

2-3-4-1- روشهمگنسازي 43

2-3-4-2- روشبالاموبوكر 43

2-3-4-3- روشپريب 44

2-3-4-4- روشگوقنوروبايوك 45

2-4- مقايسهرفتارستونهايسنگيباستونهايصلب 47

2-5- مطالعاتاخيردربارهستونهايسنگي 48

2-5-1-  مطالعهانجامشدهتوسطموروگسان(Murugesan)وهمكاران (2006)[14] 48

2-5-2-  مطالعهانجامشدهتوسطوو  (Wu) وهمكاران (2009) 55

2-5-3-  مطالعهانجامشدهتوسطوو (Wu) وهمكاران (2009) 59

2-5-4-  مطالعهانجامشدهتوسطوو (Wu) وهمكاران (2008) 61

2-5-5-  مطالعهانجامشدهتوسطمدهاوي (Madhavi) وهمكاران (2007) 63

2-5-6-  مطالعهانجامشدهتوسطامبلي (Ambily) وهمكاران (2007) 69

2-5-7-  مطالعاتحسينپوروهمکاران (2014) 74

فصل 3-   معرفينرم‌افزارومدلرفتاريمورداستفاده 81

3-1-     مقدمه 82

3-2- مدلموهر-کولمب 84

3-3- 3-3- نرمافزارPLAXIS 88

3-4- نکاتمهممدلسازيعدديستونهايسنگي 90

فصل 4-   تحليل‌هايعدديوتفسيرنتايج 93

4-1- مقدمه 94

4-2- مدلسازياجزاءمحدودستونسنگيمسلحوغيرمسلح 95

4-3- اندازهمناسبمشبندياجزاءمحدود 97

4-4- اعتباربخشينرمافزاروتحليلعددي 98

4-5- مطالعاتپارامتريکبررويستونسنگيغيرمسلح 100

4-5-1-  اثرCuخاکسستمحل 100

4-5-2-  اثرزاويهاصطکاکداخليمصالحستونسنگي 101

4-5-3-  اثرسربار 103

4-5-4-  اثرقطرستون 104

4-5-5-  اثرL/D 106

4-6- مطالعاتپارامتريکبررويستونسنگيباهندسهمخروطي 107

4-7- مطالعاتپارامتريکبررويستونسنگيبالايه‌هايمسلحکنندهافقي 110

4-7-1-  تعيينعمقبهينهقرارگيريلايهمسلحکنندهتکي 110

4-7-2-  بررسيتسليحستونسنگيباچندينلايهمسلحکنندهافقي 113

4-8- مطالعاتپارامتريکبررويستونسنگيبامسلحکنندهغلافي 116

فهرستمراجع 128

فهرست جدول‌ها

عنوان                                            صفحه

جدول‏1‑1- دسته‌بنديتكنيكهايتعويضخصوصياتبخشيازخاكبرايبهسازيخاکهاازسهمنظرمختلف 10

جدول‏2‑1-روابطارائهشدهبرايمحاسبهظرفيتباربريستون‌هايسنگيبرايسهنوعخرابيمختلف 38

جدول‏2‑2- مشخصاتژئوسنتتيکهايمصرفيدرآزمايشها 64

جدول‏2‑3- پارامترهايمقاومتبرشيماسهمسلحشدهبافرموجنسهايمختلفمسلحکننده 68

جدول‏2‑4- مشخصاتکليونتايجحاصلهازآزمايشهايتجربيوتحليلعددي 70

جدول‏2‑5- پارامترهايمقاومتبرشيماسهمسلحشدهبافرموجنسهايمختلفمسلحکننده 75

جدول‏2‑6- ليستمطالعاتپارامتريکانجامشدهتوسطحسين‌پوروهمکاران 76

جدول‏3‑1- ليستانواعمدلهايرفتاريبهکارگرفتهشدهدرتحليل‌هايعدديستونهايسنگي 84

جدول‏4‑1- ليستتحليل‌هايعدديانجامشده 95

جدول‏4‑2- ليستکاملمشخصاتهندسيومصالحبهکاررفتهدرتحليل‌هايعددي (درسهصفحه) 121

فهرست شكل‌‌ها

عنوان                                            صفحه

شکل‏2‑1- انواعكاربردهايستونهايسنگي 16

شکل‏2‑2- مراحلاجرايستونهايحاصلازتراكمارتعاشي[2] 18

شکل‏2‑3- محدودهكاربردروشهايستونهايسنگيارتعاشيبرايخاكهايمختلف 19

شکل‏2‑4- جزئياتنيشترارتعاشي 20

شکل‏2‑5- احداثلايهمتراكمقبلازشروعساختستونهايسنگيارتعاشي[1] 21

شکل‏2‑6- مراحلاجرايستونهايسنگيارتعاشيبهروشتر[3] 22

شکل‏2‑7- مراحلاجرايستونهايسنگيمتراكمبهروشخشكوتغذيهمصالحازپائين 24

شکل‏2‑8- مراحلاجرايشمع‌هايماسه‌ايمتراكم[3] 24

شکل‏2‑9- استفادهازشمع‌هايماسه‌ايمتراكمدرکارهاياستحصالزمينازدريا 25

شکل‏2‑10- مراحلاجرايستونهايسنگيكوبيدهشدهبههمراهتجهيزاتموردنيازروش 26

شکل‏2‑11- مراحلاجرايستونهايسنگيديناميكي-جايگزيني [7] 27

شکل‏2‑12- نمونه‌ايازستونهايسنگيديناميكي-جايگزيني[7] 28

شکل‏2‑13-  نمائيازوزنهسنگينمورداستفادهدرايجادستونهايسنگيديناميكي-جايگزيني[7] 28

شکل‏2‑14- روشهاومراحلاجرايستون‌هايسنگيمحصورشدهباژئوتکستايلوژئوگريد[8] 31

شکل‏2‑15- نحوهآرايشستون‌هايسنگيبصورتمثلثمتساويالاضلاع [1] 33

شکل‏2‑16-فرضستونسنگيوخاکاطرافبهعنوانستونواحد [1] 34

شکل‏2‑17-زميناصلاحشدهباستونسنگي [3] 35

شکل‏2‑18-نحوهخرابيستونسنگيمنفرددرخاکچسبندههمگن [1] 37

شکل‏2‑19-باربريگروهستونسنگي [1] 42

شکل‏2‑20-تعاريفوفرضياتبهكاررفتهدرآناليزبهروشواحداستوانه‌ايمعادلدرروشبالاووبوكر 44

شکل‏2‑21-نمودارهايطراحيدرروشپريب [19] 45

شکل‏2‑22-روشرفتاركرنشتركيبيارائهشدهتوسطگگنوروبايوك [9] 46

شکل‏2‑23- کلياتمدلعدديمورداستفادهدرتحليل[] 50

شکل‏2‑24- شکمدادگيجانبيمشاهدهشدهدرستونسنگي [14] 50

شکل‏2‑25- کنتورهايتنشبرشيمنتقلشدهبرايستونسنگي (a) ستونمعمولي؛ (b) ستونغلافشدهباJ=5000KN/m [14] 51

شکل‏2‑26- کاهشنشستباافزايشسختيغلاف [14] 51

شکل‏2‑27- تاثيرسختيغلافرويماکزيممشکمدادگيجانبي [14] 51

شکل‏2‑28- تنشدورگيرايجادشدهدرغلافدرستونسنگيبهقطر1متر [14] 52

شکل‏2‑29- تاثيرقطرستونسنگيرويپاسخفشار– نشست [14] 52

شکل‏2‑30- اثرعمقغلافدرپاسخبرايستونسنگيباقطر 6/0 متر [14] 53

شکل‏2‑31- تاثيرمقاومتخاكمحلبرظرفيتباربريستونهايمعموليوغلافشده [14] 54

شکل‏2‑32- نتايجآزمايشهايسهمحوريبراينمونههايماسهايخالص [15] 56

شکل‏2‑33- نتايجآزمايشسهمحوريفشاريبراينمونههايماسهمسلحشده [15] 58

شکل‏2‑34- نمايششماتيکستونسنگيمسلحشده؛a) غلافمسلحکنندهستونسنگي،b) تغييرطولوشعاعستونسنگياوليه،c) دياگرامآزادمقطعA-A [16] 60

شکل‏2‑35-  نتايجحاصلازآزمايشوروشتحليليبرايماسهمسلحشده [16] 61

شکل‏2‑36- نمونهاوليهوتغييرشکليافتهباچهارلايهمسلحکننده؛a) شکلاوليهنمونهسهمحوريمسلح؛b) شکلتغييريافتهنمونهمسلحشدهسهمحوري (26درصدکرنشمحوري) [17] 62

شکل‏2‑37- طرحشماتيکانواعمسلحسازينمونههايماسهباژئوسنتتيک‌ها [18] 64

شکل‏2‑38- رفتارتنش- کرنشماسهمسلحشدهباپلياستردرسهحالتمختلفمطابقشکل3درتنشدورگير100کيلوپاسکال [18] 65

شکل‏2‑39- تغييرنسبتمقاومتدربرابرتنشهايدورگيرمتفاوتبرايماسهمسلحشدهباپلياستر [18] 67

شکل‏2‑40- تغييرنسبتمقاومتدربرابرتنشهايدورگيرمتفاوتبرايماسهمسلحباژئوتکستايل [18] 67

شکل‏2‑41- تغييرنسبتمقاومتدربرابرتنشهايدورگيرمتفاوتبرايماسهمسلحشدهبا8لايهباجنسمتفاوتمسلحکننده [18] 67

شکل‏2‑42- تغييرنسبتمقاومتدربرابرتنشهايدورگيرمتفاوتبرايماسهمسلحشدهبا8لايهباجنسمتفاوتمسلحکننده [18] 68

شکل‏2‑43- نمودارتنشدرفضايp-qبرايماسهمسلحشدهباپلياستربافرمهايمختلفمسلحسازي 68

شکل‏2‑44- آزمايشستونسنگيتک؛a) بارگذاريبررويستونسنگي؛b) بارگذاريكلناحيه [19] 71

شکل‏2‑45- آزمايشگروهستونسنگيتک؛a)پلانآزمايش؛a) مقطعآزمايش؛c) جزئياتتنشسنج 71

شکل‏2‑46- بررسيتاثيرs/dبررفتارستون‌هايسنگي [19] 71

شکل‏2‑47- تاثيرمقاومتبرشيزهکشينشدهخاکبرحداکثرتنشمحوريستون‌هايسنگي [19] 72

شکل‏2‑48- تاثيرs/dوزاويهاصطکاکداخليستونسنگيبرظرفيتباربريستونسنگي [19] 72

شکل‏2‑49- تاثيراثرسرباروزاويهاصطکاکداخليمصالحستونسنگيدرظرفيتباربريمحوريستونسنگي؛ (a) تاثيرسربارومقاومتبرشيزهکشينشده؛ (b) تاثيرسرباروزاويهاصطکاکداخلي [19] 73

شکل‏2‑50- رفتاربارنشستستون‌هايسنگيدرحالتبارگذاريبررويخاکاطرافوستون [19] 74

شکل‏2‑51- تاثيرs/dوزاويهاصطکاکداخليستونسنگيبرپارامترافزايشسختي [19] 74

شکل‏2‑52- اثرانواعتسليحبررويمنحنيبار- نشستخاکنرم [20] 77

شکل‏2‑53- اثرميزانسختيمسلحکنندهبرروينشستستونهايمسلحشده [20] 78

شکل‏2‑54- اثرميزانسختيمسلحکنندهبرروينشستستونهايمسلحشده [20] 78

شکل‏2‑55- مقايسهمسلحکنندهغلافيومسلحکنندهديسکي [20] 79

شکل‏2‑56- مقايسهتصويريميزانانبساطجانبيايجادشدهدرستوندرحالاتمختلفتسليح [20] 80

شکل‏3‑1- نمايشمعيارخرابيکولمببررويدايرهموهر[32] 85

شکل‏3‑2- نمايشسطوحگسيختگيموهر-کولمبدرفضايتنش‌هاياصلي 86

شکل‏3‑3- شبيه‌سازيرفتارخاکدرآزمايشسهمحوريبامدلموهر-کولمب[32]. 88

شکل‏4‑1- نمونه‌ايازمشوشرايطمرزيبهکاررفتهدرمدلسازيستونسنگيباکاربردمفهومسلولواحد 96

شکل‏4‑2- اثراندازهوتعدادالمان‌هايمشبنديبرنتايجتحليلعددي 97

شکل‏4‑3- ستونسنگيپسازبارگذاري: الف) مشتغييرشکليافته،ب)منطقهبانقاطخميري 99

شکل‏4‑4- اعتباربخشينرم‌افزارPLAXISوروشحلعدديبامقايسهنتايجبامشاهداتآزمايشگاهي 100

شکل‏4‑5- نمودارميزانانبساطجانبيستونسنگيدرخاکهايبامقاومت‌هايمختلف 101

شکل‏4‑6- اثرزاويهاصطکاکمصالحستونبرمنحنيتنش-نشستستونسنگيدرخاکباCu=30kPa 102

شکل‏4‑7-اثرزاويهاصطکاکمصالحستونبرمنحنيتنش-نشستستونسنگيدرخاکباCu=7kPa 102

شکل‏4‑8- اثرزاويهاصطکاکمصالحستونبرتنشنهائيقابلتحملستونسنگيدرخاکهايمختلف 103

شکل‏4‑9- اثرسرباربرمنحنيتنش-نشستستونسنگي 103

شکل‏4‑10- اثرسرباربرتنشنهائيقابلتحملستونسنگي 104

شکل‏4‑11- اثرقطرستونبرمنحنيتنش-نشستستونسنگيبافرضثابتبودنS/DوL/Dوخصوصياتمصالح 105

شکل‏4‑12- اثرقطرستونبرمنحنيتنش-نشستستونسنگيبافرضثابتبودنS/DوLوخصوصياتمصالح 107

شکل‏4‑13- بررسياثرهندسهستونسنگيومقايسهستونسنگيمخروطيبااستوانه‌اي 108

شکل‏4‑14- نموداربار- نشستستونسنگيبامقطعمتغيربهازايمقاديرمختلفزاويهانحرافمخروط 109

شکل‏4‑15- نمودارتغييراتبارنهائيستونسنگيبامقطعمتغيربهازايمقاديرمختلفزاويهانحرافمخروط 109

شکل‏4‑16- نموداربار-نشستبرايستونمسلحشدهبايکلايهژئوگريدافقيقرارگرفتهدرعمق‌هايمختلف 111

شکل‏4‑17- نمودارتغييراتنسبتافزايشباربريستونسنگيبايکلايهمسلحکنندهبرايعمق‌هايمختلفتسليح 111

شکل‏4‑18- نمودارتغييراتانبساطجانبيستونسنگيبايکلايهمسلحکنندهواقعدرعمق‌هايمختلف 112

شکل‏4‑19- نمودارنيرويکششيايجادشدهدرقسمت‌هايمختلفمسلحکنندهتکيقرارگرفتهدرعمق‌هايمختلف 113

شکل‏4‑20- نموداربار-نشستستونسنگيباتعدادلايه‌هايمختلفمسلحکننده 114

شکل‏4‑21- نمودارانبساطجانبيستونسنگيباتعدادلايه‌هايمختلفمسلحکننده 115

شکل‏4‑22- نمودارنسبتباربريستونسنگيمسلحباتعدادلايه‌هايمختلفمسلحکنندهبهستونسنگيغيرمسلحدرميزاننشست‌هايمختلف 116

شکل‏4‑23- نموداربار-نشستستونسنگيغلافپيچشدهباطول‌هايمعادلبايکتا 5 لايهمسلحکنندهافقي 117

شکل‏4‑24- نمودارانبساطجانبيستونسنگيغلافپيچشدهباطول‌هايمعادلبايکتا 5 لايهمسلحکنندهافقي 118

شکل‏4‑25- نمودارمقايسهبار-نشستستونهايمسلحشدهبالايه‌هايافقيبامسلحکنندهغلاف‌پيچمعادل 118

شکل‏4‑26- نمودارمقايسهنسبتباربرينهائيستونهايمسلحشدهبامسلحکننده‌هايافقيوغلافي 119

شکل‏4‑27- نمودارمقايسهماکزيممنيرويکششيايجادشدهدرمسلحکنندهستونهايمسلحشدهبامسلحکننده‌هايافقيوغلافي 120

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:مدلسازي عددي رفتار بار- نشست ستون هاي سنگي غير مسلح و مسلح شده”

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