نمودار ۴‑۳: ضرایب سختی دینامیکی دیسک واقع بر دو لایهی مستقر بر نیمفضای انعطافپذیر برای درجه آزادی عمودی ۶۴
نمودار ۴‑۴ : مقایسهی ضریب فنر بهدست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح ۷۱
نمودار ۴‑۵ : مقایسهی ضریب میرایی بهدست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح ۷۱
نمودار ۴‑۶ : مقایسهی بزرگی سختی دینامیکی بهدست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح ۷۲
نمودار ۵‑۱ : اثر عمقهای مختلف قرارگیری لایهی ژئوسل بر ضریب فنر ۷۶
نمودار ۵‑۲ : اثر عمقهای مختلف قرارگیری ژئوسل بر ضریب میرایی ۷۶
نمودار ۵‑۳ : بزرگی سختی دینامیکی بهازای عمقهای مختلف قرارگیری ژئوسل ۷۷
نمودار ۵‑۴ : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب فنر ۷۸
نمودار ۵‑۵ : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب میرایی ۷۸
نمودار ۵‑۶ : اثر ارتفاع ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی ۷۹
نمودار ۵‑۷ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر ضریب فنر ۸۰
نمودار ۵‑۸ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر ضریب میرایی ۸۰
نمودار ۵‑۹ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی ۸۱
نمودار ۵‑۱۰ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب فنر ۸۲
نمودار ۵‑۱۱ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب میرایی ۸۲
نمودار ۵‑۱۲ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی ۸۳
نمودار ۵‑۱۳ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب فنر ۸۴
نمودار ۵‑۱۴ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب میرایی ۸۴
نمودار ۵‑۱۵ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی ۸۵
نمودار ۵‑۱۶ : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب فنر ۸۶
نمودار ۵‑۱۷ : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب میرایی ۸۶
نمودار ۵‑۱۸ : اثر تراکم خاک پرکننده بر بزرگی سختی دینامیکی ۸۷
نمودار ۵‑۱۹ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار ضریب فنر ۸۸
نمودار ۵‑۲۰ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار ضریب میرایی ۸۹
نمودار ۵‑۲۱ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار سختی دینامیکی ۸۹
نمودار ۵‑۲۲ : اثر افزایش تعداد لایههای ژئوسل بر ضریب فنر ۹۰
نمودار ۵‑۲۳ : اثر افزایش تعداد لایههای ژئوسل بر ضریب میرایی ۹۱
نمودار ۵‑۲۴ : اثر افزایش تعداد لایههای ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی ۹۱
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول ۳‑۱: ضرایب فنر، میراگر و جرم مدل مخروط و مدل گسسته برای یک پی سطحی ۳۷
جدول ۴‑۱: خصوصیات ژئوگریدها ۶۵
جدول ۴‑۲: مشخصات بستر خاکی زیر پی سطحی ۶۹
جدول ۴‑۳: مشخصات مسلحکننده (ژئوسل) و خاک پرکنندهی آن ۷۰
جدول ۵‑۱: جزئیات مدلسازی مربوط به تاثیر پارامترهای مختلف ۷۵
جدول ۵‑۲: مشخصات مدلسازی جهت بررسی اثر افزایش تعداد لایههای ژئوسل ۹۰
کلیات و مقدمه
پیشگفتار
روشهای حل دقیق، علیرغم دقت قابل قبول آنها، برای تمامی مدلها کاربردی نیستند. استفاده از روشهای حل دقیق و یا روشهای عددی منجر به تحلیلهای پرهزینه شده و در بعضی موارد نیازمند درک صحیح و عمیق از مسائل مرتبط میباشد که در اکثر مواقع با توجه به پیچیدگیهای موجود امکانپذیر نیست. در صورتی که محیط خاکی غیرهمگن و دارای لایهبندی مختلف با خصوصیات متفاوت باشد، تحلیل پیچیده و پرهزینه خواهد بود. درنظرگرفتن خاک غیرهمگن به صورت خاک همگن و یا استفاده از خصوصیات میانگین برای خاکهای لایهای، ممکن است حل غیر واقعی را نتیجه بدهد. موجهای برشی و انبساطی بهوسیلهی انتشار نیروهای موجود در هر یک از لایههای خاکی با دامنههای متفاوت ایجاد میگردند. انعکاس امواج در مرزهای مشترک در خاکهای لایهای و کاهش در دامنه برای موج انتقالی به سمت میدان دور پدیدهای است که مسئله را پیچیده میکند. اثر دادن این پدیدهها برای آنالیز رفتاری کامل انتشار موج در محیطهای نامحدود[۱]، در تحلیل دقیق بسیار سخت خواهد بود. به خاطر همین مشکلات، این روش ها را فقط میتوان در پروژههای مهم با شرایط بحرانی بهکار برد. برای مسائلی که روزمره میباشند، میتوان روش مدلسازی فیزیکی را برای مطالعهی خاک بدون مرز استفاده کرد. از محاسن این روش، کاربرد سادهی آنها و ارائه دید فیزیکی قابل فهم از مسئله میباشد. روش مخروط یکی از روشهای مدلسازی فیزیکی است که ویژگیهای برجسته را درنظر میگیرد و بر مبنای تجربهی بهدست آمده از تحلیلهای دقیق استوار است.
در بیش از ۲۰ سال گذشته، مدلسازی براساس رویکرد مقاومت مصالح با بهره گرفتن از میلهها و تیرهای مخروطی، که مخروطها نامیده میشوند، تنها برای پیهای سطحی مستقر بر نیمفضای همگن معرف خاک وجود داشت اما امروزه امکان مدلسازی بر مبنای همان فرضیات، برای موارد کاربردی پیچیدهتر نیز فراهم شده است. به عنوان مثال، تغییرات خصوصیات خاک با عمق قابل مدلسازی است و ساختگاه میتواند دارای هر تعداد لایه افقی باشد.
در واقع این روش به دلیل کارآیی و انعطافی که جهت تغییر خصوصیات لایههای خاک به دست میدهد، امکان تحلیل خاکی با مسلحکننده های صفحهای و سهبعدی را فراهم میکند. در این پژوهش روش مخروط به عنوان روشی ساده و فیزیکی جهت تحلیل پی سطحی مستقر بر خاک مسلح شده با ژئوسل[۲] معرفی و توسعه داده شده است. دلیل استفاده از ژئوسل به عنوان مسلحکننده داشتن ماهیت سهبعدی و خاصیت mattress بودن آن است که سبب بهبود بیشتر ویژگیهای بستر خاکی نسبت به سایر مسلحکنندهها میباشد.
بیان موضوع
به عنوان یک جایگزین برای روش حل دقیق، مدل های فیزیکی ساده را میتوان برای ارزیابی اندرکنش خاک و سازه و تعیین رابطهی نیرو-تغییر مکان برای فونداسیونها معرفی کرد.
برای مثال یک پی صلب بدون جرم با مشخصات معرفی شده درنظرگرفته میشود. برای تعیین رابطهی نیرو-جابهجایی روش حل دقیق مدنظر میباشد. به همین خاطر قسمتی از ناحیه خاک و قسمتی از نیمفضا بهوسیلهی روش المان محدود مدلسازی میگردد. همچنین برای ارائه انتشار موج به سمت بینهایت، مرز مدل را با بهره گرفتن از مرزهای انتقال سازگار یا از روش عددی اجزای مرزی مدلسازی میگردد. روش حل دقیق همانطور که انتظار میرود، نیازمند یک تئوری فرمولبندی شدهی قوی میباشد، بههمینخاطر هزینهی محاسباتی حتی برای انجام یکبار آنالیز زیاد خواهد بود و در نتیجه روش، قابل کاربرد برای برخی از مسائل مهم و حیاتی میباشد و نمیتوان از این روش در کارهای روزمرهی مهندسی استفاده کرد. اغلب مهندسین تمایلی برای انجام محاسبات پیچیده و زمانبر ندارند و همیشه سعی در تفسیر نتایج بهدست آمده از مدلهای گوناگون هستند که با چنین حالتی نمیتوان مدلهای زیادی را مورد ارزیابی قرار داد. در اکثر پروژههای رایج استفاده از مدلهای فیزیکی برای ارائه خاک نامحدود پیشنهاد میگردد که در این تحقیق نیز از این مدلها برای پیشبرد اهداف استفاده شده است.
رویکرد اساسی در مدلهای مخروطی بر مبنای تئوری مقاومت مصالح بنا شده است که در این مدل، محیط خاک توسط یک مخروط ناقص[۳] مدل میشود [۱]. تنها تقریب به کار رفته در این روش، محدود کردن محیط سهبعدی خاک به داخل یک مخروط ناقص است که بهکار بردن چنین تقریبی در مسائل ژئوتکنیک معمول میباشد. علت انتخاب شکل مخروطی، کاهش تنشهای ناشی از اعمال بار با افزایش عمق میباشد. در اثر اعمال بار، تنشهایی در محیط خاک به وجود میآید که با افزایش عمق در سطح وسیعتری پخش میشود؛ ولی با فاصله گرفتن از محور اعمال بار دامنه آنها کاهش مییابد.
شکل ۱‑۱: انتشار امواج در مخروط [۲]
برخی از مزایای این مدلها در ادامه به اختصار ذکر شدهاند:
استفاده از منابع پایان نامه ها درباره : ارائهی یک روش تحلیلی جدید برای تعیین رفتار پیهای ...