پایان نامه ، تحقیق و مقاله | دیجی لود

ادامه مطلب

DOC
بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک  : پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش خاک وپی
doc
تعداد صفحات : 120
پایان نامه کارشناسی ارشد
رشته مهندسی عمران -گرایش خاک وپی
همراه با جداول و اشکال
29000 تومان


پایان نامه ای که معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته عمران  و با عنوان بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک در 120 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب عمران  قرار گیرد.

چکیده بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک:

مقاومت قوسی خاک یکی از پدیده­ های مهم در مسائل ژئوتکنیکی از قبیل سازه ­های زیرزمینی، تونل­ها، شمع­ های سرباز، دیوارهای حائل و غیره، می­باشد. تئوری آرچینگ حدود 150 سال پیش شناخته شد. تحقیقات در حقیقت به‌صورت پراکنده و اغلبنسبت به یک ناحیه­ ی خاص که از اهمیت ویژه­ای در آن نقطه زمانی داشته است، می­باشد. در سال 1943عمومی ­ترین تعریف قابل‌قبول برای پدیده قوسی توسط ترزاقی ارائه گردید، به‌طور خلاصه اگر قسمتی از دریچه­ ی صلب توده ­ی خاک رو به پایین حرکت کند، خاک مجاور، با توجه به باقی‌مانده از توده خاک، حرکت می‌کند.

در این پایان‌نامه با ساخت جعبه­ ای با دریچه­ های متغیر که قابلیت جابجایی دارند، در محیط آزمایشگاهی سعی شده حرکت دریچه در راستای افق بوده و پدیده ­ی قوسی خاک بر روی دو نوع ماسه در این حالت مورد بررسی قرار گیرد. سپس میزان خاک جابجا شده، شکل و سطح گسیختگی اندازه­ گیری شده وتغییرات تنش در پشت دیوار به نسبت عرض آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین یک نمونه از آزمایش­های انجام شده در محیط نرم ­افزار عددی PLAXIS مدل شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. درنهایت می­توان دید که سطح گسیختگی غیره­ خطی بوده و توزیع تنش در پشت دریچه به‌شدت به عرض دیوار بستگی داردکه. با افزایش عرض دریچه عرض گسیختگی افزایش می­یابدکه با میل عرض دریچه به بینهایت سطح گسیختگی منطبق بر سطح گسیختگی تئوری می­شود؛ودرنهایت مشاهده می­شود، خاک پشت دریچه از خود مقاومت قوسی نشان می­دهد.

 

 

مقدمه

وجود هرگونه سازه در داخل توده­­ ی زمین باعث تغییر در توزیع تنش[1] در محل شده و انتظار می­رود که این تغییر نیرو بر سازه تأثیر بگذارد. علاوه بر این زمین واقع در مجاورت یک سازه می­تواند تا حد زیادی ظرفیت باربری آن را در مقایسه با سازه­ی مشابه غیره­مدفون افزایش دهد. در طراحی سازه­ هایی از قبیل تونل­ها، گودال­ها، مجاری آب­های زیرزمینی و غیره نمی­توانند از آیین­ نامه ­های موجود برای سازه­ هایی که بر روی زمین احداث می‌شوند، تبعیت کنند. سه عامل اصلی برای تصمیم­ گیری این‌که چه سطح از تنش تغییر می­کند (مک نالتی[2]، 1965): خواص فیزیکی سازه، رفتار بار-تغییرشکل سازه، خواص زمین اطراف سازه به‌خصوص قابلیت انتقال نیروها می­توان اشاره کرد. این روند که باعث می­شود، تنش­ها بر یا به اطراف سازه­ی مدفون شده در خاک از میان تنش­های برشی ناشی از جابجایی­ های مرتبط انتقال پیدا کنند پدیده قوسی یا همان Arching گویند.

 

اهداف تحقيق

اهداف كلي

بررسيآزمایشگاهی و عددی مقاومت قوسی خاک

اهداف جزئي

1-به دست آوردن سطح گسیختگی واقعی به هنگام جابجایی دریچه.

2-اثبات وقوع مقاومت قوسی در خاک تحت جابجایی افقی دریچه

3-بررسی رابطه عرض دریچه و توزیع تنش در پشت دریچه

4-بررسی نسبت تنش در پشت دریچه

 

فهرست مطالب

 

فصلاول:کلیات پژوهش

1-1-مقدمه 2

1-2-بيانمسئله 17

1-3-اهداف تحقيق 18

1-3-1-اهداف كلي  18

1-3-2-اهداف جزئي 18

 

فصلدوم:تئوری­های مربوط به فشارجانبی خاک رویدی وارحائل

2-1-مقدمه 20

2-2-فشارجانبي خاك درحالت سكون 21

2-3-نظريه فشارخاك رانكين 24

2-3-1-فشارجانبی محرک خاك رانكين 25

2-3-2-فشارجانب يمقاوم خاك رانكين 27

2-4-نظريه فشارخاك كولمب 31

2-4-1-فشارجانبي محرك خاك كولمب 30

2-4-2-فشارجانبي مقاو مخاك كولمب 34

2-4-3-روش ترسيمي محاسبه فشارخاك محرك كولمب 35

2-4-4-روش ترسيمي محاسبه فشارمحرك خاك باخاک‌ریز چسبنده 38

2-5-فشارجانبي خاك براساس روش­هاي تحليل سايرمحققان 43

2-6- فشارجانبي خاك براساس وزن توده 44

 

فصل سوم:تئوری آرچینگ ترزاقی

3-1-مقدمه 47

3-3- تئوری آرچینگ 50

 

فصل چهارم:آزمایشات و مدل­سازی عددی

4-1-مقدمه 59

4-2-مشخصات خاک مصرفی 59

4-2-1-منحنی دانه ­بندی 59

4-2-2-محاسبه زاویه­ ی اصطکاک داخلی (  61

4-2-3-محاسبه وزن مخصوص (  62

4-3-مشخصات مدل فیزیکی 63

4-4- مدل­سازی آزمایشگاهی 64

4-4-1-ارتفاع 15 سانتیمتر 64

4-4-2- ارتفاع 20سانتیمتر 72

4-4-3- ارتفاع 25 سانتیمتر 78

4-4-4- مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از آزمایشات 84

4-4-5- بررسی درصد کاهش فشار در پشت دریچه 87

4-5- مدل­سازی عددی 91

 

فصل پنجم:بحث ونتیجه­ گیری

5-1- بحث ونتیجه­ گیری 97

5-2-پیشنهادات 98

فهرست منابع ومآخذ 99

 

فهرست جدول­ها

جدول‏2-1: ضرایب فشارجانبی محرک خاک (کاک ووکریزل، 1948 43

جدول‏4-1: نتایج آزمایش دانه ­بندی 60

جدول‏4-2: محاسبه ضریب یکنواختی و دانه ­بندی 61

جدول‏4-3:محاسبه وزن مخصوص (  63


فهرست شکل­ها

 

شکل‏1‑1: آرچینگ محرک 5

شکل 1-2: تراکم پذیر بودن سازه نسبت به خاک 5

شکل 1-3: آرچینگ مقاوم 6

شکل 1-4: تراکم­ پذیر بودن خاک نسبت به سازه 7

شکل1-5:(a) جریان خاک به سمت تونل کم ­عمق زمانی که تسلیم در توده خاک رخ می­دهد 9

شکل1-5:(b)پروفایل تنش قائم در خاک موجود در بالای تونل 9

شکل1-6: تسلیم شدن در خاک به دلیل حرکت رو به پایین در پایه 9

شکل1-7:(a) ناحیه تسلیم در خاک زمانی که تونل در عمق بزرگی قرار می­گیرد، (b) پروفایل تنش قائم در خاک موجود در بالای تونل 10

شکل1-8: شمع ­های ردیفی 11

شکل1-9: شمع ­های مماس به هم 11

شکل1-10: نمایی از شمع دیوارها 12

شکل1-11: (a) توزیع یکنواخت فشار محرک زمین،  که به‌طور پیوسته به دیوار اعمال می­شود. (b) توزیع مثلثی می­باشد که گاهی اوقات به شمع سرباز دیوارها وارد می­شود 12

شکل1-12: الف) دیوار حائل وزنی، ب) دیوار حائل نیمه وزنی  13

شکل1-13: دیوار حائل طره­اي 14

شکل1-14: ديوارحائل پشت‌بنددار 15

شکل1-15: اندرکنش خاک و سازه هنگام زلزله 16

شکل 2-1: فشارجانبی خاک روی دیوارحائل درشرایط سکون 22

شکل 3-1: گسیختگی در ماسه چسبنده قبل از آرچینگ (a)، گسیختگی به دلیل حرکت رو به پایین مقطعی نازک و دراز از لایه ­ای از ماسه (b)، توسعه دادن جزئیات دیاگرام (a); (c)، گسیختگی برشی در ماسه به دلیل تسلیم ساپورت جانبی با دوران حول بالا 50

شکل 3-2:دیاگرام فرض شده برای محاسبه فشار ماسه بین دو سطح عمود لغزش 51

شکل 3-3:نمایشی از نتایج محاسبات 53

شکل 3-4:نمایشی از نتایج محاسبات 55

شکل 4-1: منحنی دانه­ بندی 60

شکل 4-2: آزمایش تعیین زاویه اصطکاک داخلی (  62

شکل 4-3: (الف)، پرسپکتیوی از ابعاد باکس (ب)، نمایی از دریچه ­های باکس 64

شکل 4-4: آزمایش با ارتفاع 15 سانتیمتر 65

شکل 4-5: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری 66

شکل 4-6: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 66

شکل 4-7: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 67

شکل 4-8: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 67

شکل 4-9: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 68

شکل 4-10: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری  69

شکل 4-11: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 69

شکل 4-12: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 70

شکل 4-13: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 70

شکل 4-14: گسیختگی خاک با ارتفاع 15 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 71

شکل4-15: نمونه­ای از شکل گسیختگی 71

شکل 4-16: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری 72

شکل 4-17: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 73

شکل 4-18: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 73

شکل 4-19: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 74

شکل 4-20: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 74

شکل 4-21: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری 75

شکل 4-22: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 75

شکل 4-23: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 76

شکل 4-24: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 76

شکل 4-25: گسیختگی خاک با ارتفاع 20 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 77

شکل4-26: گسیختگی خاک ناشی از جابجایی دریچه 78

شکل 4-27: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری 79

شکل 4-28: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 79

شکل 4-29: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 80

شکل 4-30: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 80

شکل 4-31: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 81

شکل 4-32: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 2 سانتیمتری 81

شکل 4-33: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 4 سانتیمتری 82

شکل 4-34: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 6 سانتیمتری 82

شکل 4-35: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 8 سانتیمتری 83

شکل 4-36: گسیختگی خاک با ارتفاع 25 سانتیمتر ناشی از جابجایی دریچه 50 سانتیمتری 83

شکل4-37: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 15 سانتیمتری 84

شکل4-38: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 20 سانتیمتری 85

شکل4-39: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 25 سانتیمتری 85

شکل4-40: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 15 سانتیمتری 86

شکل4-41: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 20 سانتیمتری 86

شکل4-42: مقایسه سطح گسیختگی برای ارتفاع 25 سانتیمتری 87

شکل 4-43: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 15 88

شکل 4-44: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 20 88

شکل 4-45: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 25 89

شکل 4-46: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 15 89

شکل 4-47: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 20 90

شکل 4-48: تغییرات نسبت سطح به عرض دریچه برای ارتفاع 25 90

شکل 4-49: مش­بندی صورت گرفته توسط نرم ­افزار 91

شکل 4-50: میزان جابجایی خاک بعد از باز کردن دریچه 2 سانتیمتری 92

شکل 4-50: میزان جابجایی خاک بعد از باز کردن دریچه 4 سانتیمتری 93

شکل 4-50: میزان جابجایی خاک بعد از باز کردن دریچه 6 سانتیمتری 94

شکل 4-50: میزان جابجایی خاک بعد از باز کردن دریچه 8 سانتیمتری 94

 

 

 

 

 

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل مورد بررسی قرار گیرد. دیجی لود متعهد میشود که هر طور شده فایل خریداری شده ، به دست شما خواهد رسید.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.



برچسب‌ها :
ads

مطالب مرتبط


ديدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دوازده − پنج =