وبلاگ جامع
,وبلاگ جامع فروش انواع فایلوبلاگ جامع
,وبلاگ جامع فروش انواع فایلپایان نامه بررسی تسلیح خاک با ظرفیت باربری کم با استفاده از المان های قائم فولادی
پایان نامه کارشناسی ارشد
رشته مهندسی عمران گرایش خاک و پی
عنوان پایان نامه :
تسلیح خاک با ظرفیت باربری کم با استفاده از
المانهای قائم فولادی
با فرمت قابل ویرایش word
تعداد صفحات: 143 صفحه
تکه های از متن به عنوان نمونه :
فهرست مطالب عنوان صفحه | |
فصل اول : مقدمه |
|
1-1 کلیات…..…………….…....................................……….…………………………….…. | 1 |
1-2 بیان مسئله ……..................................………………………..….………………………… | 2 |
1-3 هدف از پژوهش …….............................................……….………………………… | 2 |
1-4 چگونگی دستیابی به اهداف پژوهش.............................……….………………………… | 3 |
1-5 ساختار پایان نامه ……..............................................……….………………………… | 4 |
فصل دوم : کلیات و مروری بر ادبیات فنی |
|
2-1 مقدمه….…………………………………………………………………………………………...… | 7 |
2-2 فلسفه بهسازی ……..…...…………….…..........................................………….……… | 7 |
2-2- 1 تعریف بهسازی ….....….......................….….………......……………… | 8 |
2-2- 2 دامنه کاربرد …………………….…………….…………..……………………... | 9 |
2-2- 3 روش های بهسازی …………….........………………………………….……... | 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 های تقویتی افقی | 20 |
2-4-2 مطالعات انجام شده در خصوص استفاده از المان های تقویتی غیر افقی | 24 |
فصل سوم : مدل سازی نرم افزاری و آزمایشگاهی |
|
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 بندی …….……………………………………………… | 61 |
3-5-3 پارامترهای هندسی ……………………………………….……….………………… | 62 |
3-5-4 پارامترهای مقاومتی …………………………………………….…………..……… | 63 |
3-5-5 اعمال شرایط مرزی و بارگذاری .………………………………..….…….……… | 64 |
3-5-6 نوع تحلیل ..….…………………………………………………….………..……… | 64 |
3-6 تحقیق آزمایشگاهی ………….…………………………………………….………………….…… | 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 ( نرمافزاری و آزمایشگاهی) |
|
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 مقایسه نشست خاک حاصل از تحلیل دستی و نرم افزاری ………… | 71 |
4-2-1-2 مقایسه تنش در خاک حاصل از تحلیل دستی و نرم افزاری ….…… | 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 مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ………..... | 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 های فولادی (S) …..………………………………..…….…… | 88 |
4-3-2 تأثیر میزان پراکندگی المان ها از بر فونداسیون (R) .….………………………… | 95 |
4-3-3 تأثیر طول المان های فولادی (L) ….…………………………..………………… | 101 |
4-3-4 تأثیر قطر المان ها (D) .…………………………………….……………………… | 107 |
4-4 بررسی آزمایشگاهی اثر المان های قائم فولادی بر ظرفیت باربری خاک ماسه ای ………..…… | 113 |
4-4-1 شرح جزئیات انجام آزمایش ……….…………………………………….……… | 113 |
عنوان صفحه | |
4-4-2 نتایج انجام آزمایش 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 تنظیمات انواع آنالیز ها (Type Analaysis Setting ) | 49 |
شکل 3-4 : نمودار تنش-کرنش مدل مصالح از نوع الاستیک خطی | 50 |
شکل 3-5 : نمودار تنش-کرنش مدل مصالح از نوع الاستیک خطی غیر همگن | 50 |
شکل 3-6 : نمودار تنش-کرنش مدل مصالح از نوع الاستیک غیر خطی | 51 |
شکل 3-7 : نمودار تنش-کرنش از مدل مصالح از نوع الاستو پلاستیک | 51 |
شکل 3-8 : نمودار تنش-کرنش از مدل مصالح از نوع نرم شوندگی کرنش | 52 |
شکل 3-9 : نمودار تنش-کرنش از مدل مصالح از نوع Cam Clay, modified Cam Clay | 52 |
شکل 3-10 :جعبه تنظیمات مقیاس(Scale)در نرم افزار Sigma | 55 |
شکل 3-11 : استفاده از المان سازه ای Bar Element در روند تحلیل | 61 |
شکل 3-12 : جزئیات ترسیم هندسی و تغییر 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 : شکل شماتیک مدل مورد استفاده در اعتبار سنجی نرم افزار | 71 |
شکل 4- 2 : نمودار تعیین مقادیر α با توجه به نسبت ابعاد پی | 72 |
شکل 4- 3 : نمونه ای از کانتور نشست حاصل از تحلیل کامپیوتری | 74 |
شکل 4- 4 :کانتور تنش حاصل از تحلیل کامپیوتری | 76 |
شکل 4- 5 : دانه بندی خاک ماسه ای مورد استفاده در آزمون های آزمایشگاهی | 77 |
شکل 4- 6 : دستگاه در حین انجام آزمون بارگذاری بر روی خاک بکر | 78 |
شکل 4- 7: نمودار های بار- نشست حاصل از نتایج آزمون آزمایشگاهی و تحلیل کامپیوتری | 79 |
فهرست شکل ها |
|
شکل 4- 8: فلوچارت تحلیلهای کامپیوتری | 81 |
شکل 4- 9: نمایی از آرایش المان های فولادی در سیستم خاک- پی | 82 |
شکل 4- 10: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.0m و L=2B, R=2B. | 89 |
شکل 4- 11: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.5m و L=2B, R=2B. | 89 |
شکل 4- 12: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=2.0m و L=2B, R=2B. | 90 |
شکل 4- 13: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=3.0m و L=2B, R=2B. | 90 |
شکل 4- 14 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) برای پی به عرض B=1.0m | 91 |
شکل 4- 15 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) برای پی به عرض B=1.5m | 91 |
شکل 4- 16 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) برای پی به عرض B=2.0m | 92 |
شکل 4- 17 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (S/B) برای پی به عرض B=3.0m | 92 |
شکل 4- 18 : نحوه توزیع تنش در خاک و عملکرد بلوک در زیر پی در حضور المان های فولادی نزدیک به هم | 94 |
شکل 4- 19: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.0m و L=2.0B, S=0.2B. | 96 |
شکل 4- 20: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.5m و L=2.0B, S=0.17B. | 96 |
شکل 4- 21: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=2.0m و L=2.0B, S=0.12B. | 97 |
شکل 4- 22: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=3.0m و L=2.0B, S=0.08B. | 97 |
شکل 4- 23 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) برای پی به عرض B=1.0 m | 98 |
شکل 4- 24 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) برای پی به عرض B=1.5 m | 98 |
شکل 4- 25 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) برای پی به عرض B=2.0 m | 99 |
شکل 4- 26 : منحنی تغـییرات BCR بر حسب (R/B) برای پی به عرض B=3.0 m | 99 |
شکل 4-27 : شکل شماتیک چگونگی تأثیر المان های فولادی در عدم فرار دانه های خاک در هنگام تشکیل گوه گسیختگی | 101 |
شکل 4- 28: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.0m و R=1.0B, S=0.2B. | 102 |
شکل 4- 29: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.5m و R=1.0B, S=0.17B.
| 102 |
فهرست شکل ها |
|
شکل 4- 30: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=2.0m و R=1.0B, S=0.12B. | 103 |
شکل 4- 31: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=3.0m و R=1.0B, S=0.08B. | 103 |
شکل 4- 32: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) برای پی به عرض B=1.0 m | 104 |
شکل 4- 33: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) برای پی به عرض B=1.5 m | 104 |
شکل 4- 34: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) برای پی به عرض B=2.0 m | 105 |
شکل 4- 35: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (L/B) برای پی به عرض B=3.0 m | 105 |
شکل 4- 36 : قرارگیری المان های فولادی در محدوده حباب تنش تأثیر در زیر پی | 107 |
شکل 4- 37: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.0m و R=1.0B, S=0.2B و L=2.0B. | 108 |
شکل 4- 38: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=1.5m وR=1.0B, S=0.17B وL=2.0B | 108 |
شکل 4- 39: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=2.0m وR=1.0B, S=0.12B و L=2.0B | 109 |
شکل 4- 40: منحنی تغییرات توان باربری بر حسب نشست برای پی به عرض B=3.0m وR=1.0B, S=0.08B وL=2.0B | 109 |
شکل 4- 41: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) برای پی به عرض B=1.0 m | 110 |
شکل 4- 42: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) برای پی به عرض B=1.5 m | 110 |
شکل 4- 43: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) برای پی به عرض B=2.0 m | 111 |
شکل 4- 44: منحنی تغـییرات BCR بر حسب (D/B) برای پی به عرض B=3.0 m | 111 |
شکل 4- 45 : تقسیم بندی 10 سانتیمتری ارتفاع جعبه برش جهت انجام تراکم یکنواخت خاک ماسه ای | 114 |
شکل 4- 46 : نمایی از خاک مسلح شده با استفاده از المان های قائم فولادی | 114 |
شکل 4- 47: تنظیمات اولیه جهت انجام آزمایش- الف: هم تراز نمودن سطح المان ها، ب:کنترل تراز بودن | 115 |
شکل 4- 8 4: نمودار بار- نشست برای مدل آزمایشگاهی خاک مسلح شده به وسیله المان های فولادی با قطر های مختلف | 116 |
شکل 4- 49: منحنی تغـییرات BCR در مـقابل قطر نـرمـالایــزه شـده (D/B) برای آزمون های آزمایشگاهی | 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 برای المان فولادی و پی | 63 |
جدول 3- 3 : مشخصات مقاومتی مصالح خاک | 63 |
جدول 3- 4 : مشخصات مقاومتی مصالح المان های قائم | 64 |
جدول 4- 1 : نتایج نشست خاک حاصل از تحلیل دستی و نرم افزاری | 73 |
جدول 4- 2 : نتایج تنش در خاک حاصل از تحلیل دستی و نرم افزاری | 75 |
جدول 4- 3 : مشخصات هندسی و مقاومتی مدل آزمایشگاهی | 77 |
جدول 4- 4 : نشست خاک حاصل از نتایج آزمون آزمایشگاهی و تحلیل نرم افزاری | 79 |
جدول 4- 5 : پارامترهای متغیر در تحلیل کامپیوتری | 82 |
جدول 4- 6 : نتایج آنالیز نرم افزاری برای پی با بعد B=1.0m | 84 |
جدول 4- 7 : نتایج آنالیز نرم افزاری برای پی با بعد B=1.5m | 85 |
جدول 4- 8 : نتایج آنالیز نرم افزاری برای پی با بعد B=2.0m | 86 |
جدول 4- 9 : نتایج آنالیز نرم افزاری برای پی با بعد B=3.0m | 87 |
1-1 کلیات
خاک به عنوان مهمترین مصالح ساختمانی و اصلیترین تکیهگاه سازه، از دیرباز در ساخت و ساز مورد توجه بشر بوده است. اما در برخی موارد به سبب ضعف مقاومت، توان تحمل نیروهای وارده را ندارد. از اینرو پژوهشگران پیوسته درصدد افزایش ظرفیت باربری، مقاومت و بهبود خواص آن برآمدند. بر همین اساس روشهای مختلفی از جمله اصلاح مکانیکی مانند تراکم، اصلاح شیمیایی مانند تثبیت با آهک یا سیمان و استفاده از ایده خاک مسلح یا به کارگیری عناصر کمکی را در این زمینه به کار گرفتهاند.
بدون تردید یکی از مقدماتیترین و مهمترین اصول در اجرای طرحهای عمرانی، داشتن زمینی با ظرفیت باربری مناسب میباشد. در سالهای اخیر با توجه به رشد روز افزون جمعیت دنیا، مساحت زمینهای مناسب برای ساخت و ساز و احداث بنا به تدریج در حال کاهش میباشد. در چنین شرایطی نیاز به دستیابی به روشهای جدید و اصولی برای بهبود و اصلاح زمینهای نامناسب رقابت شدیدی را بین مهندسین عمران کشورهای توسعه یافته ایجاد کرده است. روشهای متعددی برای بهبود مشخصات زمین وجود دارد که با توجه به شرایط پروژه و کارآمدی روش بهسازی، مورد استفاده قرار میگیرند. در این بین آنچه باعث می شود یک روش بر روش دیگری برتری داشته باشد، پارامترهای اقتصادی، شرایط و مشکلات اجرایی، امکانات موجود، محدودیتهای مکانی و زمانی و ... میباشد.
و......
