تسلیح خاک با ظرفیت باربری کم با استفاده از المان¬های قائم فولادی

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد

 

چکیده :

     خاک به عنوان مهم­ترين مصالح ساختماني و اصلي­ترين تکيه­گاه سازه، از ديرباز در ساخت و ساز مورد توجه بشر بوده است، اما به سبب ضعف مقاومت برشي و عدم توان باربري لازم در برابر نيروهاي وارده، پژوهشگران پيوسته درصدد افزايش ظرفيت باربري و بهبود خواص آن بوده­اند. تکنیک­های متعددی جهت افزایش توان باربری خاک­ها وجود دارد. سال­های اخیر محققین تحقيقات گسترده­اي در مورد استفاده از المان­های افقی و غیرافقی به عنوان تسلیح خاک به کار گرفتند. در نتایج به دست آمده از تحقيق­هاي صورت گرفته مشخص شد که علاوه بر المان­های افقی، استفاده از المان­های تقویتی غیرافقی نیز در بهبود ظرفیت باربری خاک، برای پی­های سطحی کاربردی و سودمند می­باشد. در این پژوهش، تکنیک استفاده از المان­های قائم فولادی در بهبود خصوصیات مقاومتی خاک ماسه­ای سست، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور مجموعه تحليل­هایی براساس روش عددي با استفاده از يك نرم­افزار المان محدود، بر روی مدل پی واقع بر روی خاک ماسه­ای مسلح شده با المان­های قائم فولادی با كمك مدل­سازي الاستوپلاستيك انجام شد. از طرف دیگر جهت تدقیق نتایج تحلیل عددی، آزمون­های بارگذاری در مقياس آزمايشگاهي بر روی پی واقع بر خاک ماسه­ای مسلح صورت گرفت. هم­چنین جهت اعتبار­سنجی، نتایج تحلیل نرم­افزاری با نتایج به دست آمده از فرمول­های تئوری و نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. ملاحظه گردید تطابق خوب و قابل قبولي بين نتايج برقرار است. پس از كاليبره و اطمينان از صحت عملكرد نرم­افزار، آنالیز حساسیتی با تغییر پارامترهای قطر(D)، طول(L) و فاصله مرکز به مرکز المان­های فولادی (S)، ميزان فاصله المان­های کوبیده شده از بر پی (R) انجام و تأثیر پارامترهای مذکور بر ظرفیت باربری و نشست زیر پی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده ملاحظه گردید که افزایش پارامترهای طول، قطر، کاهش فاصله بین المان­ها و تغيير ميزان فاصله المان ها از بر پي، تا حد مشخصی موجب بهبود قابل ملاحظه در ظرفیت باربری و کاهش نشست می­گردد و از یک حدی به بعد با تشکیل بلوک متراکم در زیر پی، میزان تأثیر تغییرات این پارامترها کاهش        می یابد. از این جهت در چنین شرایطی، استفاده از المان­های با طول و قطر بیشتر و کاهش فاصله بین المان­ها، از جهت ریالی برای طرح غیر اقتصادی می­باشد. در نهايت بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر بهینه براي هر یک از پارامترهای مذکور ارائه گردید.

 كلمات كليدي: اصلاح خاک، مسلح کننده، ظرفیت باربری، المان های قائم

فهرست مطالب

    عنوان                                                                                                     صفحه

فصل اول : مقدمه

 

1-1 كليات…..…………….…....................................……….…………………………….….

1

1-2 بیان مسئله ……..................................………………………..….…………………………

2

1-3   هدف از پژوهش …….............................................……….…………………………

2

1-4   چگونگي دستيابي به اهداف پژوهش.............................……….…………………………

3

1-5   ساختار پایان نامه ……..............................................……….…………………………

4

فصل دوم : كليات و مروری بر ادبیات فنی

 

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

7

2-2 فلسفه بهسازي ……..…...…………….…..........................................………….………

7

2-2- 1  تعريف بهسازي ….....….......................….….………......………………

8

2-2- 2  دامنه كاربرد …………………….…………….…………..……………………...

9

2-2- 3  روش هاي بهسازي …………….........………………………………….……...

10

2-3  شمع و کاربرد آن در بهسازی خاک ......…………………………………………………………

13

2-3-1  موارد استفاده از شمع ......……………………..…………………………………

13

2-3-2 انواع شمع از لحاظ مکانیسم عمل .……..............................………..……

15

2-3-3 اثرات بهسازی تراکمی ….….................................………………………

16

2-4مروری بر مطالعات گذشتگان ……………...................................……….…...………..

19

2-4-1 مطالعات انجام شده در خصوص استفاده از المان هاي تقويتي افقي

20

2-4-2 مطالعات انجام شده در خصوص استفاده از المان هاي تقويتي غير افقي

24

فصل سوم : مدل سازی نرم افزاري و آزمايشگاهي

 

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

34

3-2 تعریف مدل رفتار…………….….…………………………………………………………………

35

3-3 مشخصات یک مدل رفتاری مطلوب .......………………………………………………………

35

  3-4- روش اجزاء محدود …..…..….…………………………………………………………………

36

3-4-1 تاریخچه روش اجزاء محدود…………………………………………….…………

37

3-4-2 روش مدل نمودن فضای بینهایت توسط المان محدود………….........….….….

38

3-4-3   معرفی نرم افزار Geostudio-Sigma و هدف از انتخاب آن ……….…..……

40

3-4-4-1  معرفی برنامۀ SIGMA/W …………………………….….………

42

3-4-4-2 کاربرد برنامۀ SIGMA/W ……….………………….……….……

42

3-4-4-3  امکانات و قابلیت های برنامۀ SIGMA/W .……..………………

43

3-4-4   روند ساخت مدل ….………………………………………………………………

54

3-4-4-1   انتخاب سیستم واحد …….…………………………….……………

54

عنوان                                                                                                     صفحه

3-4-4-2   انتخاب المانهای مورد استفاده ….….…………………..……..……

56

3-4-4-3   خواص مواد ……………………………………………..……...……

56

3-4-4-4   مدل سازی هندسی …..………………………………..…….………

57

3-4-4-5  مش بندی …….……………………………….…………….…………

58

3-4-4-6   اعمال شرایط مرزی و  بارگذاری.….………………..………..……

58

3-4-5   تحلیل مدل اجزاء محدود …….……………………………………….……………

59

3-5  جزئیات مدل سازی در نرم افزار SIGMA/W ..…………………………………………………

60

3-5-1  انتخاب المان ……………………………………………...…………………………

60

3-5-2  مدل سازی هندسی و مش بندي …….………………………………………………

61

3-5-3  پارامترهاي هندسي ……………………………………….……….…………………

62

3-5-4   پارامترهاي مقاومتي …………………………………………….…………..………

63

3-5-5  اعمال شرایط مرزی و بارگذاری .………………………………..….…….………

64

3-5-6  نوع تحليل ..….…………………………………………………….………..………

64

3-6  تحقيق آزمايشگاهي  ………….…………………………………………….………………….……

65

3-6-1 جزئیات مدل آزمایشگاهی ……...…………………………………………….……

65

3-6-2 روند کلی انجام آزمایش ………………………………………….…………………

67

3-7 مشخصات مدل مورد استفاده جهت اعتبار یابی …..…………….…………………….……………

68

فصل چهارم : نتایج تحلیل­ها ( نرم­افزاري و آزمايشگاهي)

 

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

70

4-2  اعتبار سنجی مدل …………….………………………………………………………………………

70

4-2-1  استفاده از فرمول تئوری جهت اعتبارسنجی نرم افزار .……………………….……

71

4-2-1-1  مقايسه نشست خاك حاصل از تحليل دستي و نرم افزاري …………

71

  4-2-1-2  مقايسه تنش در خاك حاصل از تحليل دستي و نرم افزاري ….……

75

4-2-2   استفاده از نتایج تحقیق آزمایشگاهی جهت اعتبار سنجی….….……………….…

76

4-2-2-1   شرح آزمایش و نتایج بدست آمده از آن ….…………….....……

77

4-2-2-2   شرح تحلیل کامپیوتری و مقايسه با نتايج آزمايشگاهي ………..... 

78

4-3  بررسی اثرات استفاده از المان های قائم فولادی با استفاده از نرم افزار SIGMA/W …..…..…

80

4-3-1  تأثیر فاصلۀ المان هاي فولادي (S) …..………………………………..…….…… 

88

4-3-2  تأثیر ميزان پراكندگي المان ها از بر فونداسيون (R) .….…………………………

95

4-3-3  تأثیر طول المان هاي فولادي (L) ….…………………………..………………… 

101

4-3-4  تأثیر قطر المان ها (D) .…………………………………….……………………… 

107

4-4  بررسی آزمایشگاهی اثر المان های قائم فولادی بر ظرفيت باربري خاك ماسه اي ………..……

113

4-4-1   شرح جزئيات انجام آزمايش ……….…………………………………….………

113

عنوان                                                                                                     صفحه

4-4-2   نتايج انجام آزمايش ها …………………………………….…….……...…………

116

فصل پنجم :  نتیجه­گیری و پیشنهادات

 

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

120

6-2- نتیجه گیری…………………………………………………..………….……………………………

120

6-3- پیشنهاداتی جهت تحقیقات آینده….……………………………………………..………………...

122

منابع و مآخذ…………………….………………………………………………………………..……….

124

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

شکل 2- 1: تقسیم بندی کاربرد روش­های بهسازی خاک

9

شکل 2- 2: انواع روش های بهسازی خاک

10

شکل 2-3: کاربرد روش های بهسازی بر حسب نوع خاک

12

شکل 2-4: اثر بهسازی تراکمی بر خاک های ریزدانه و درشت دانه

17

شکل 2-5: اثر افزایش تراکم بر چسبندگی

18

شکل 2-6: اثر افزایش تراکم بر زاویه برشی ماسه

18

شکل 2- 7: دایره مور برای خاک های غیر مسلح و مسلح

20

شکل 2-8: (a)-پوش های گسیختگی برای خاک غیر مسلح و مسلح، (b)- دیاگرام نیرو برای    خاک مسلح

21

شکل 2-9: استفاده ازعناصر تسلیح عمودی و افقی (a)-نمای سه بعدی، (b)- نمای برش از روبرو

31

شکل 2-10 :تأثیر مسلح کننده ها بر تعادل (a)-مسلح کننده های افقی، (b)- نمای برش روبرو

31

شکل 3-1 :روند همگرایی تغییرمکان ها با تکرار تحلیل

43

شکل 3-2 :نمونه ای از نتایج گرافیکی تغییرمکان گره

44

شکل 3-3 :جعبه تنظيمات انواع آناليز ها (Type Analaysis Setting )

49

شکل 3-4 : نمودار تنش-كرنش مدل مصالح از نوع الاستیک خطی

50

شکل 3-5 : نمودار تنش-كرنش مدل مصالح از نوع الاستیک خطی غیر همگن

50

شکل 3-6 : نمودار تنش-كرنش مدل مصالح از نوع الاستیک غیر خطی

51

شکل 3-7 : نمودار تنش-كرنش از مدل مصالح از نوع الاستو پلاستیک

51

شکل 3-8 : نمودار تنش-كرنش از مدل مصالح از نوع نرم شوندگی کرنش

52

شکل 3-9 : نمودار تنش-كرنش از مدل مصالح از نوع Cam Clay, modified Cam Clay

52

شکل 3-10 :جعبه تنظيمات مقياس(Scale)در نرم افزار Sigma

55

شکل 3-11 : استفاده از المان سازه اي Bar Element در روند تحليل   

61

شکل 3-12 : جزئیات ترسيم هندسي و تغيير در ابعاد مش بندی مدل اجزاء محدود   

62

شکل 3-13 : جزیئات دستگاه بارگذاری استفاده شده در تحقیق حاضر   

66

شکل 3- 14 : دستگاه بارگذاری در حال انجام آزمایش

66

شکل 4- 1 : شكل شماتيك مدل مورد استفاده در اعتبار سنجي نرم افزار

71

شکل 4- 2 : نمودار تعيين مقادير α با توجه به نسبت ابعاد پي

72

شکل 4- 3 : نمونه اي از كانتور نشست حاصل از تحليل كامپيوتري

74

شکل 4- 4 :كانتور تنش حاصل از تحليل كامپيوتري

76

شکل 4- 5 : دانه بندي خاك ماسه اي مورد استفاده در آزمون هاي آزمايشگاهي

77

شکل 4- 6 : دستگاه در حين انجام آزمون بارگذاري بر روی خاک بکر

78

شکل 4- 7: نمودار هاي بار- نشست حاصل از نتايج آزمون آزمايشگاهي و تحليل كامپيوتري

79

فهرست شکل ها

 

شكل 4- 8: فلوچارت تحليل­هاي كامپيوتري

81

شكل 4- 9: نمايي از آرايش المان هاي فولادي در سيستم خاك- پي

82

شكل 4- 10: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.0m و L=2B, R=2B.

89

شكل 4- 11: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.5m و L=2B, R=2B.

89

شكل 4- 12: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=2.0m و L=2B, R=2B.

90

شكل 4- 13: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=3.0m و L=2B, R=2B.

90

شكل 4- 14 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) براي پي به عرض B=1.0m

91

شكل 4- 15 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) براي پي به عرض B=1.5m

91

شكل 4- 16 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) براي پي به عرض B=2.0m

92

شكل 4- 17 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) براي پي به عرض B=3.0m

92

شکل 4- 18 :  نحوه توزيع تنش در خاك و عملكرد بلوك در زير پي در حضور المان هاي فولادي نزديك به هم

94

شكل 4- 19: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.0m و L=2.0B, S=0.2B.

96

شكل 4- 20: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.5m و L=2.0B, S=0.17B.

96

شكل 4- 21: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=2.0m و L=2.0B, S=0.12B.

97

شكل 4- 22: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=3.0m و L=2.0B, S=0.08B.

97

شکل 4- 23 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) براي پي به عرض B=1.0 m

98

شکل 4- 24 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) براي پي به عرض B=1.5 m

98

شکل 4- 25 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) براي پي به عرض B=2.0 m

99

شکل 4- 26 :  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) براي پي به عرض B=3.0 m

99

شکل 4-27 :  شكل شماتيك چگونگي تأثير المان هاي فولادي در عدم فرار دانه هاي خاك در هنگام تشكيل گوه گسيختگي

101

شكل 4- 28: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.0m و R=1.0B, S=0.2B.

102

شكل 4- 29: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.5m و R=1.0B, S=0.17B.

 

102

فهرست شکل ها

 

شكل 4- 30: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=2.0m و R=1.0B, S=0.12B.

103

شكل 4- 31: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=3.0m و R=1.0B, S=0.08B.

103

شكل 4- 32:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) براي پي به عرض B=1.0 m

104

شكل 4- 33:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) براي پي به عرض B=1.5 m

104

شكل 4- 34:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) براي پي به عرض B=2.0 m

105

شكل 4- 35:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) براي پي به عرض B=3.0 m

105

شکل 4- 36 : قرارگيري المان هاي فولادي در محدوده حباب تنش تأثير در زير پي

107

شكل 4- 37: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.0m و R=1.0B, S=0.2B و L=2.0B.

108

شكل 4- 38: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=1.5m وR=1.0B, S=0.17B  وL=2.0B

108

شكل 4- 39: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=2.0m وR=1.0B, S=0.12B  و L=2.0B

109

شكل 4- 40: منحني تغييرات توان باربري بر حسب نشست براي پي به عرض B=3.0m وR=1.0B, S=0.08B  وL=2.0B

109

شكل 4- 41:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) براي پي به عرض B=1.0 m

110

شكل 4- 42:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) براي پي به عرض B=1.5 m

110

شكل 4- 43:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) براي پي به عرض B=2.0 m

111

شكل 4- 44:  منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) براي پي به عرض B=3.0 m

111

شکل 4- 45 :  تقسيم بندي 10 سانتيمتري ارتفاع جعبه برش جهت انجام تراكم يكنواخت           خاك ماسه اي

114

شکل 4- 46 :  نمايي از خاك مسلح شده با استفاده از المان هاي قائم فولادي

114

شکل 4- 47:  تنظيمات اوليه جهت انجام آزمايش- الف: هم تراز نمودن سطح المان ها، ب:كنترل تراز بودن

115

شکل 4- 8 4: نمودار بار- نشست براي مدل آزمايشگاهي خاك مسلح شده به وسيله المان هاي فولادي با قطر هاي مختلف

116

شكل 4- 49:  منحنی تغـییرات BCR در مـقابل قطر نـرمـالایــزه شـده (D/B) براي آزمون هاي آزمايشگاهي

117

 

 

 

 

فهرست جدول ها

 

جدول 3- 1 : نمونه ای از مجموعه واحد هایی که می توان

55

جدول 3- 2 : پارامترهای هندسی در نظر گرفته شده براي المان فولادي و پي

63

جدول 3- 3 : مشخصات مقاومتی مصالح خاک

63

جدول 3- 4 : مشخصات مقاومتی مصالح المان هاي قائم

64

جدول 4- 1 : نتايج نشست خاك حاصل از تحليل دستي و نرم افزاري

73

جدول 4- 2 : نتايج تنش در خاك حاصل از تحليل دستي و نرم افزاري

75

جدول 4- 3 : مشخصات هندسی و مقاومتی مدل آزمايشگاهي

77

جدول 4- 4 : نشست خاك حاصل از  نتايج آزمون آزمايشگاهي و تحليل نرم افزاري

79

جدول 4- 5 : پارامترهاي متغير در تحليل كامپيوتري

82

جدول 4- 6 : نتايج آناليز نرم افزاري براي پي با بعد B=1.0m

84

جدول 4- 7 : نتايج آناليز نرم افزاري براي پي با بعد B=1.5m

85

جدول 4- 8 : نتايج آناليز نرم افزاري براي پي با بعد B=2.0m

86

جدول 4- 9 : نتايج آناليز نرم افزاري براي پي با بعد B=3.0m

87



 قیمت: 65,000 تومان  پرداخت و دانلود

#نسخه_الکترونیکی_کمک_در_کاهش_تولید_کاغذ_است. #اگر_مالک_فایل_هستید، با عضویت تمام فروش های این محصول را به سبدکاربری خود منتقل کنید!


برچسب ها: اصلاح خاک مسلح کننده ظرفیت باربری المان های قائم دانلود پایان نامه پروپوزال کارشناسی ارشد word دانلود پروژه پایانی
دسته بندی: کالاهای دیجیتال » رشته عمران و نقشه برداری (آموزش_و_پژوهش)

تعداد مشاهده: 2902 مشاهده

فرمت محصول دانلودی:.docx

فرمت فایل اصلی: docx

تعداد صفحات: 152

حجم محصول:4,378 کیلوبایت


نماد اعتماد الکترونیکی


با خرید از ما کدتخفیف10درصدی هدیه دریافت کنید!

درباره ما

"فارسفایل"سال1391 به عنوان اولین مرکز ارائه فروش محصولات دیجیتال با هدف کارآفرینی تاسیس گردید. این حوزه با افزایش آنلاین شاپ ها در کسب کارهای اینترنتی بخش بزرگی از تجارت آنلاین جهانی را در این صنعت تشکیل داده است. حال بستری مناسب برای راه اندازی فروشگاه کسب کار شما آماده شده که امکان فروش محتوا و محصولات دیجیتالی شما وجود دارد.

تماس با ما

آدرس: گناباد، بخش مرکزی، شهرک فرهنگیان، بلوار استقلال، بلوار امام سجاد پلاک70 طبقه_همکف کدپستی9691944367
(ساعت پاسخگویی 7صبح الی 24شب)

تلفن تماس051-57261834 ایمیلfarsfile@gmail.com ارسال پیام در تلگـــرام

نشان و آمار سایت

logo-samandehi
270,507 بازدید امروز
327,531 بازدید دیروز
433,270,159 بازدید کل
46,729 فروش موفق
16,989 تعداد فروشگاه
47,733 تعداد فایل
تمام حقوق مادی و معنوی سایت برای فارسفایل محفوظ می باشد.
کدنویسی توسط : فارسفایل