بررسی مقایسه نشست میکروپایل ها به روش های عددی و تئوری و آزمایش های میدانی در خاک های ماسه ای

عنوان:

مقایسه نشست میکروپایل ها به روش های عددی،تئوری وآزمایش های میدانی در خاکهای ماسه ای

با فرمت قابل ویرایش word

تعداد صفحات: 145  صفحه

تکه های از متن به عنوان نمونه :

فهرست

عنوان                                                                                                                                            صفحه

فصل اول  : معرفی ریزشمع ها

• ریزشمع ها ………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
• بررسی مطالعات انجام شده………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
• موارد استفاده از ریز شمع در مهندسی ژئوتکنیک…………………………………………………………………………………………… 4
• معرفی ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7
• سیستم های طبقه بندی ریز شمع ها…………………………………………………………………………………………………………….. 8
  • طبقه بندی ریز شمع ها بر اساس فلسفه طراحی و عملکرد………………………………………………………………………………. 9
  • طبقه بندی ریز شمع ها بر اساس روشهای اجرایی ساخت و تزریق…………………………………………………………………… 13
• روش اجرای متداول در ایران……………………………………………………………………………………………………………………….. 15

1-6-1    حفاری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

1-6-2    لوله‌کوبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-6-3    تزریق ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  17

• مشخصات تزریق…………………………………………………………………………………………………………………………………. 18

1-6-4   تسلیح و نصب فلنج …………………………………………………………………………………………………………………………………… 19

1=7      آزمایشات بارگذاری…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

1=7-1  آزمایش بارگذاری فشاری……………………………………………………………………………………………………………………………… 20

1=7-2  آزمایش بارگذاری کششی……………………………………………………………………………………………………………………………… 21

1=7=3  آزمایش بارگذاری جانبی………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

1=8     ماشین آلات و تجهیزات………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-8-1  ماشین حفاری …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

1-8-2  لوله کوب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 22

1-8-3 لوله مشبک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

الف

عنوان                                                                                                                                             صفحه

فصل دوم : مبانی طراحی

• مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  23
• طراحی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………  25
• مقاومت اسمی پیوند دوغاب و خاک………………………………………………………………………………………………………………..  29
• طراحی ریز شمع………………………………………………………………………………………………………………………………………….  30
  • طراحی ژئوتکنیکی……………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
    • ظرفیت ژئوتکنیکی پیوند……………………………………………………………………………………………………………………………. 30

2-5     بار مجاز محوری فشاری و کششی ژئوتکنیکی طول پیوند، (روش SLD )…………………………………………………………..  32

2-6     مقاومت طراحی ژئوتکنیکی محوری طول پیوند در کشش و فشار،(روش LFD) …………………………………………………  32

2-7     طراحی سازه ای ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………………………..  33

2-8     ظرفیت سازه ای طول غلاف شده ریز شمع…………………………………………………………………………………………………….  36

2-8-1 طول غلاف شده ریز شمع (طراحی با بار سرویسSLD) ………………………………………………………………………………….  37

2-8-2 طول غلاف شده ریز شمع( (LFD ) طراحی با بار ضریب دار ) ………………………………………………………………………..  37

2-9     طول غلاف نشده ریز شمع…………………………………………………………………………………………………………………………..  38

2-9-1 طول غلاف نشده ریز شمع(بار طراحی یا بار سرویسSLD)………………………………………………………………………………  40

2-9-2 طول غلاف نشده ریز شمع (طراحی با بار ضریب دار LFD) ……………………………………………………………………………  41

2-10   ظرفیت باربری ژئوتکنیکی کف ……………………………………………………………………………………………………………………  42

2-11  تاثیر گروه بر ریز شمع های تحت بار محوری………………………………………………………………………………………………….  42

2-12  ضرایب اطمینان …………………………………………………………………………………………………………………………………………..  43

2-12-1 ژئوتکنیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  43

2-13  طول غلاف شده ریز شمع………………………………………………………………………………………………………………………………  49

2-14  طول غلاف نشده ریز شمع…………………………………………………………………………………………………………………………….  50

2-15  بار مجاز کششی مربوط به آزمایش در محل……………………………………………………………………………………………………..  50

2-16  ظرفیت پیوند دوغاب به فلز……………………………………………………………………………………………………………………………  50

2-17  طراحی طول نفوذ غلاف در دوغاب (طول پلانج) ……………………………………………………………………………………………  51

2-18  سازگاری کرنش ها ما بین اعضای سازه ای …………………………………………………………………………………………………….  52

ب

فصل سوم : مدلسازی با نرم افزار PLAXIS

3-1    مدل سازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS………………………………………………………………………………  57

3-1-1 معرفی نرم افزار…………………………………………………………………………………………………………………………………………….  57

3-2   المان ها و مدل های رفتاری…………………………………………………………………………………………………………………………….  66

3-2-1 معرفی المان های شبکه اجزای محدود…………………………………………………………………………………………………………….  66

3-2-2 نوع مدل……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  67

3-2-3 معرفی انواع مدل های رفتاری در نرم افزار PLAXIS………………………………………………………………………………………..  68

3-3     مدل سازی ریز شمع ها توسط نرم افزار Plaxis……………………………………………………………………………………………..  71

فصل چهارم : مطالعه موردی

4-1    مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  81

4-2   مسئله ی 1…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….  81

4-2-1 طراحی به صورت دستی با استفاده از روابط آیین نامه FHWA………………………………………………………………………….  83

4-2-1-1 بارگذاری سازه…………………………………………………………………………………………………………………………………………  83

4-2-1-2 طراحی سازه ای میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………………..  84

4-2-1-3 طراحی ژئوتکنیکی میکروپایل…………………………………………………………………………………………………………………….  85

4-2-1-4 طراحی میکروپایل بر مبنای کنترل لاغری (  ) …………………………………………………………………………………..  87

4-2-2 مدلسازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS…………………………………………………………………………………  88

4-3     مسئله 2………………………………………………………………………………………………………………………………………………………  91

4-3-1 طراحی به صورت دستی با استفاده از روابط آیین نامه FHWA………………………………………………………………………….  92

4-3-1-1 بارگذاری سازه………………………………………………………………………………………………………………………………………..  92

4-3-1-2 طراحی سازه ای میکروپایل……………………………………………………………………………………………………………………….  93

4-3-1-3 طراحی ژئوتکنیکی میکروپایل……………………………………………………………………………………………………………………  94

4-3-1-4  طراحی میکروپایل بر مبنای کنترل لاغری (  )………………………………………………………………………………….  95

4-3-2 مدلسازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS……………………………………………………………………………….  97

4-4 نشست شالوده بر اساس محاسبات تئوریک ……………………………………………………………………………………………………….  100

4-5 آزمایشهای کنترلی ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………………………..  103

4-5-1 نحوه بار گذاری ریز شمع…………………………………………………………………………………………………………………………….  104

4-5-2 روش انجام آزمایش…………………………………………………………………………………………………………………………………….  104

4-5-2-1 آزمایشهای تخریبی………………………………………………………………………………………………………………………………….  104

4-5-2-2 آزمایشهای غیر تخریبی……………………………………………………………………………………………………………………………  105

پ

4-5-3 ابزار آزمایش………………………………………………………………………………………………………………………………………………  105

4-5-4 نتایج حاصل از تست های تخریبی و غیر تخریبی……………………………………………………………………………………………  106

4-6 بررسی پارامتریک مولفه های مهم موجود در ریز شمع…………………………………………………………………………………………  109

4-6-1 بررسی اثر طول ریز شمع بر نشست فونداسیون………………………………………………………………………………………………  109

4-6-2 بررسی اثر تعداد ریز شمع بر نشست فونداسیون……………………………………………………………………………………………..  110

4-6-3 بررسی اثر زاویه ی ریز شمع بر نشست فونداسیون…………………………………………………………………………………………  111

فصل پنجم : جمع بندی و نتیجه گیری

5-1    مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………  115

5-2   نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………….  115

5-3 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  116

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                       صفحه

فصل اول معرفی ریزشمع ها

1-1 آرایش پیشنهادی ریزشمع برای تقویت سازه موجود…………………………………………………………………………………………..3

1-2 استفاده از شبکه ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازه موجود…………………………………………………………………3

1-3 نمونه ای از کاربردهای ریز شمع………………………………………………………………………………………………………………………6

1-4 مراحل نصب ریز شمع با استفاده از لوله جدار محافظ…………………………………………………………………………………………7

1-5 ریز شمع های نوع 1 (بارگذاری مستقیم)…………………………………………………………………………………………………………10

1-6 ریز شمع های نوع 2  (المان مسلح کننده خاک)……………………………………………………………………………………………….11

1-7 نمونه ای از کاربرد ریز شمع‌های نوع 1…………………………………………………………………………………………………………..11

1-8 نمونه ای از کاربرد ریز شمعهای نوع 2…………………………………………………………………………………………………………..12

1-9 طبقه بندی ریز شمعها بر اساس روش تزریق……………………………………………………………………………………………………14

1-10 نمونه ای از دستگاه های حفاری میکروپایل……………………………………………………………………………………………………15

1-11 نمونه ای از لوله و دستگاه لوله کوب…………………………………………………………………………………………………………….17

1-12 دستگاه تزریق شامل سه بخش میکسر اولیه، میکسر ثانویه و پمپ تزریق………………………………………………………….18

1-13 تسلیح و نصب فلنج در میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………..20

            ت

      فصل دوم مبانی طراحی

2-1 طول چسبندگی در ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………….26

2-2 جزئیات اجزای تسلیح ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………………..34

2-3 مقایسه ای از ماکزیمم بار های آزمایشهای مربوط به ریز شمع و میخ کوبی، و انکر……………………………………………….46

2-4 جزئیات مربوط به انتقال بار از طریق طول نفوذ غلاف در لایه باربر…………………………………………………………………….53

2-5 تغییرات انتقال بار از طریق طول نفوذ در لایه باربر پیوند با افزایش بار وارده……………………………………………………….54

                                                 فصل سوم مدلسازی با نرم افزار PLAXIS

3-1 ورودی نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………….58

3-2 محاسبات نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………62

3-3 خروجی نرم افزار…………………………………………………………………………………………………………………………….65.

3-4 نمودار نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………….66

    ح

3-5 نمایی از المان های موجود در نرم افزار Plaxis……………………………………………………………………………………67

3-6 نمایی از تنش های نرمال و برشی………………………………………………………………………………………………………..70

3-7 پلان فونداسیون میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………….73

3-8 نمونه ی مدل ساخته شده در نرم افزار………………………………………………………………………………………………….73

3-9 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………..75

3-10 محاسبه ی تنش های اولیه در فاز Initial………………………………………………………………………………………….76

3-11 فاز اول مدل سازی میکرو پایل………………………………………………………………………………………………………….77

3-12 فاز دوم از مدل سازی میکرو پایل……………………………………………………………………………………………………..78

3-13 فاز سوم از مدل سازی میکرو پایل…………………………………………………………………………………………………….79

                                                 فصل چهارم مطالعه موردی

4-1 پلان فونداسیون میکروپایل…………………………………………………………………………………………………………………81

4-2 مراحل اجرای میکروپایل…………………………………………………………………………………………………………………….82

4-3 جزییات میکروپایل……………………………………………………………………………………………………………………………82

4-4 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها……………………………………………………………………………..88

4-5 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………..89

4-6 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون………………………………………………………………………………………………89

4-7 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری……………………………………………………………………………………………….90

4-8 پلان فونداسیون میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………….91

4-9 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها……………………………………………………………………………..97

4-10 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………97

4-11 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون……………………………………………………………………………………………98

4-12 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری……………………………………………………………………………………………..98

4-13 تغییر مکان قائم مدل………………………………………………………………………………………………………………………..99

4-14 نشست الاستیک گروه شمع……………………………………………………………………………………………………………..101

4-15 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع………………………………………………………………………..110

4-16 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………111

4-17 نمایی از زوایای مورد بررسی قرار گرفته ی ریز شمع…………………………………………………………………………112.

4-18 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع……………………………………………………………………………113

چ

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                               صفحه

2-1 ضرایب اطمینان طراحی در حالتهای کششی و فشاری…………………………………………………………………………………………………27

2-2 اطلاعات لازم جهت تعیین ضریب a…………………………………………………………………………………………………………………………28

2-3 مقاومت اسمی پیوند به ازای رنج خاکهای مختلف………………………………………………………………………………………………………29

2-4 ماکزیمم بارهای بکار برده شده در آزمایش ریز شمعها، میخ کوبیها و انکرها………………………………………………………………….47

3-1 مشخصات واحدهای استفاده شده…………………………………………………………………………………………………………………………….72

3-2 مشخصات مصالح ژئوتکنیکی مدل…………………………………………………………………………………………………………………………..75

3-3 فازبندی مسئله………………………………………………………………………………………………………………………………………………………76

4-1 مقدار مقاومت اسمی………………………………………………………………………………………………………………………………………………86

4-2 نحوه اعمال گام های بارگذاری آزمایش تخریبی……………………………………………………………………………………………………….106

4-3 نحوه اعمال گام های بارگذاری آزمایش غیر تخریبی…………………………………………………………………………………………………108

4-4 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع…………………………………………………………………………………………….109

4-5 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………………………….110

4-6 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………………………..112

و......