دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
دانشكده مهندسي عمران
پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی عمران گرایش خاک و پی
عنوان کامل پایان نامه کارشناسی ارشد :
تسلیح خاک با ظرفیت باربری کم با بهره گیری از المانهای قائم فولادی
شهریور ماه 1391
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده :
خاک به عنوان مهمترين مصالح ساختماني و اصليترين تکيهگاه سازه، از ديرباز در ساخت و ساز مورد توجه بشر بوده می باشد، 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 هست. سالهای اخیر محققین تحقيقات گستردهاي در مورد بهره گیری از المانهای افقی و غیرافقی به عنوان تسلیح خاک به کار گرفتند. در نتایج به دست آمده از تحقيقهاي صورت گرفته مشخص گردید که علاوه بر المانهای افقی، بهره گیری از المانهای تقویتی غیرافقی نیز در بهبود ظرفیت باربری خاک، برای پیهای سطحی کاربردی و سودمند میباشد. در این پژوهش، تکنیک بهره گیری از المانهای قائم فولادی در بهبود خصوصیات مقاومتی خاک ماسهای سست، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین مقصود مجموعه تحليلهایی براساس روش عددي با بهره گیری 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 گردید. 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 گردید. ملاحظه گردید تطابق خوب و قابل قبولي بين نتايج مستقر می باشد. پس از كاليبره و اطمينان از صحت عملكرد نرمافزار، واکاوی 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 مطالعه 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، بهره گیری 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 اظهار 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 بهره گیری از شمع …………………………..………………………………… | 13 |
| 2-3-2 انواع شمع از لحاظ مکانیسم اقدام .………………………………………..…… | 15 |
| 2-3-3 اثرات بهسازی تراکمی ….……………………………………………………… | 16 |
| 2-4مروری بر مطالعات گذشتگان …………………………………………..……….…………….. | 19 |
| 2-4-1 مطالعات انجام شده در خصوص بهره گیری از المان هاي تقويتي افقي | 20 |
| 2-4-2 مطالعات انجام شده در خصوص بهره گیری 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 کردن 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 طریقه ساخت مدل ….……………………………………………………………… | 54 |
| 3-4-4-1 انتخاب سیستم واحد …….…………………………….…………… | 54 |
| عنوان صفحه | |
| 3-4-4-2 انتخاب المانهای مورد بهره گیری ….….…………………..……..…… | 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 طریقه کلی انجام آزمایش ………………………………………….………………… | 67 |
| 3-7 مشخصات مدل مورد بهره گیری جهت اعتبار یابی …..…………….…………………….…………… | 68 |
| فصل چهارم : نتایج تحلیلها ( نرمافزاري و آزمايشگاهي) | |
| 4-1 مقدمه ……….……..……………………….……………………..………………………………… | 70 |
| 4-2 اعتبار سنجی مدل …………….……………………………………………………………………… | 70 |
| 4-2-1 بهره گیری 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 بهره گیری از نتایج پژوهش آزمایشگاهی جهت اعتبار سنجی….….……………….… | 76 |
| 4-2-2-1 توضیح آزمایش و نتایج بدست آمده از آن ….………………..…… | 77 |
| 4-2-2-2 توضیح تحلیل کامپیوتری و مقايسه با نتايج آزمايشگاهي ………….. | 78 |
| 4-3 مطالعه اثرات بهره گیری از المان های قائم فولادی با بهره گیری 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 مطالعه آزمایشگاهی اثر المان های قائم فولادی بر ظرفيت باربري خاك ماسه اي ………..…… | 113 |
| 4-4-1 توضیح 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: بهره گیری 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 :طریقه 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 : بهره گیری از المان سازه اي Bar Element در طریقه تحليل | 61 |
| شکل 3-12 : جزئیات ترسيم هندسي و تغيير در ابعاد مش بندی مدل اجزاء محدود | 62 |
| شکل 3-13 : جزیئات دستگاه بارگذاری بهره گیری شده در پژوهش حاضر | 66 |
| شکل 3- 14 : دستگاه بارگذاری در حال انجام آزمایش | 66 |
| شکل 4- 1 : شكل شماتيك مدل مورد بهره گیری در اعتبار سنجي نرم افزار | 71 |
| شکل 4- 2 : نمودار تعيين مقادير α با در نظر داشتن 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 بهره گیری 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 بهره گیری از المان هاي قائم فولادي | 114 |
| شکل 4- 47: تنظيمات اوليه جهت انجام آزمايش- الف: هم تراز کردن 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 |
فصل اول
مقدمه
1-1 كليات
خاک به عنوان مهمترين مصالح ساختماني و اصليترين تکيهگاه سازه، از ديرباز در ساخت و ساز مورد توجه بشر بوده می باشد. اما در برخي موارد به سبب ضعف مقاومت، توان تحمل نيروهاي وارده را ندارد. از اينرو پژوهشگران پيوسته درصدد افزايش ظرفيت باربري، مقاومت و بهبود خواص آن برآمدند. بر همين اساس روشهاي مختلفي مانند اصلاح مکانيکي مانند تراکم، اصلاح شيميايي مانند تثبيت با آهک يا سيمان و بهره گیری از ايده خاک مسلح يا به کارگيري عناصر کمکي را در اين زمينه 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 در نظر داشتن 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 مهندسين عمران کشورهای توسعه یافته ایجاد کرده می باشد. روشهای متعددی برای بهبود مشخصات زمین هست که با در نظر داشتن شرایط پروژه و کارآمدی روش بهسازی، مورد بهره گیری قرار میگیرند. در این بین آن چیز که باعث می گردد یک روش بر روش دیگری برتری داشته باشد، پارامترهای اقتصادی، شرایط و معضلات اجرایی، امکانات موجود، محدودیتهای مکانی و زمانی و … میباشد.
1-2 اظهار مسئله
بهگونه كلي در روبرو شدن با خاكهاي مسئلهدار نظير خاكهاي سست با قابليت باربري كم، نشست‌پذيري زياد، روانگرا و … دو راه پيش روي مهندسين ژئوتكنيك قرار دارد:
الف: بهره گیری از المانهاي باربر در خاك
ب: بهسازي و اصلاح خواص فيزيكي- مكانيكی توده خاک
هر يك از راهحل‌هاي فوق داراي روشها و مشخصات مربوط به خود مي‌باشند كه طي ساليان متمادي توسعه فراواني يافته‌‌اند. برخي از تكنيكهاي ابداعي مانند بهره گیری از المانهای قائم فولادی (موضوع پژوهش حاضر) ماهيتي تركيبي از دو دسته فوق داشته و مزاياي هر دو دسته را تا حدودي به همراه دارند. در بهره گیری از المانهاي فائم فولادي، هم تأثير باربري المانها و هم تأثير تراكمي آن (بهسازي و اصلاح خواص فيزيكي- مكانيكی خاک) حائز اهميت ميباشد. چراكه قسمت عمدهای از روشهای اصلاح درجای خاکها بر پایه تراکم خاک و در واقع افزایش چگالی خاک میباشند ]1[ . بهره گیری از شمعهای تراکمی یکی از راههای موثر تراکم میباشد. شمعهای تراکمی که در فواصل نزدیک به هم کوبیده میشوند میتوانند باعث افزایش وزن مخصوص خاکها گردند]2[.
در این پژوهش، تکنیک بهره گیری از المانهای قائم فولادی در بهبود خصوصیات مقاومتی خاک سست با توان باربری کم، مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفت و اثرات ناشی از کوبیدن المانهای قائم فولادی در فضای زیر و اطراف فونداسيون در افزایش ظرفیت باربری، مورد پژوهش واقع گردید.
1-3 هدف از پژوهش
هدف از این پژوهش ارزیابی اثرات بهره گیری از المانهای قائم فولادی در خاک زیر و اطراف فونداسيونهاي سطحی، تحت بارگذاریهای محوری، به عنوان المان تسلیح کننده خاک در بهبود خصوصیات مقاومتی آن از لحاظ افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست و همچنین مطالعه تأثیر هر یک از پارامترهای قطر (D)، طول (L) و فاصله مرکز به مرکز المانهای فولادی (S)، ميزان فاصله المانهای اطراف از بر پی (R)، ابعاد پی (B) و بزرگی بار اعمالی (P) در به کارگیری تکنیک مذکور در بهسازی خاک میباشد.
1-4 چگونگي دستيابي به اهداف پژوهش
طریقه کلی پژوهش شامل دو قسمت زير ميباشد:
الف: تحلیلهای عددی
ب: آزمونهای آزمایشگاهی
در تحلیلهای عددی، مجموعه آنالیزهایی با بهره گیری از نرمافزار GeoStudio-Sigma بر روی مدل پي واقع بر روي خاك ماسهاي مسلح با المانهای فولادی، تحت بارگذاری قائم با کمک مدلسازی الاستوپلاستیک صورت گرفت. اساس کلی کار با نرمافزار در این پژوهش به این ترتیب می باشد که بعد از تعریف المانهای مربوط به خاک، فولاد و پی، محیط هندسی مورد نظر مدل گردید و پس از اختصاص پارامترها به قسمتهای مربوطه، بارگذاری بر روی مدل ساخته شده اعمال گردید. در روش عددی واکاوی حساسیتی با تغییر پارامترهای قطر (D)، طول (L) و فاصله مرکز به مرکز المانهای فولادی (S)، ميزان فاصله المانهای اطراف از بر پی (R)، ابعاد پی (B) و بزرگی بار اعمالی (P) انجام گردید و تأثیر پارامترهای مذکور بر ظرفیت باربری و نشست زیر پی مورد مطالعه قرار گرفت.
طریقه کلی روش بخش آزمایشگاهی به این ترتیب بوده می باشد که میلگردهای فولادی با طول، قطر و مقاومت مشخص در محفظه پر از ماسه (با تراکم مشخص) دستگاه بارگذاري کوبیده گردید. سپس مدل پی بر روی آن قرار گرفت و پس از آن با بهره گیری از جك بارگذاري به پی نیرو وارد کرده و در نهایت نشستهای انجام شده ثبت گردید و مورد ارزیابی و مقایسه با نتایج تحلیل عددی قرار گرفت.
***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)
اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود می باشد
تعداد صفحه :152