پایان نامه ارائه‏ ی یک روش تحلیلی جدید برای تعیین رفتار پی‏های سطحی مستقر بر خاک مسلح


پایان‏ نامه دوره‏ی‏ کارشناسی ارشد مهندسی عمران

گرایش مهندسی خاک و پی

ارائه‏ ی یک روش تحلیلی جدید برای تعیین رفتار پی‏های سطحی مستقر بر خاک مسلح

استاد راهنما

جناب آقای دکتر محمود قضاوی

زمستان 1393

چکیده

در این پایان‏نامه به منظور تحلیل رفتار پی‏های سطحی مستقر بر خاک مسلح از یک روش ساده‏ی فیزیکی مبتنی بر مقاومت مصالح به نام «روش مخروط» استفاده شده است که در واقع به عنوان جایگزینی برای روش‏های حل دقیق که مبتنی بر تئوری الاستودینامیک سه‏بعدی هستند، به‏کار می‏رود. روش مخروط توانایی ترکیب پیچیدگی شرایط خاک‏های لایه‏ای و بررسی چگونگی انتشار امواج در این محیط‏ها را دارا می‏باشد و از دقت مهندسی قابل قبولی برخوردار است.

به منظور مدل‏سازی خاک مسلح با ژئوسل با استفاده از روش مخروط، هر لایه ژئوسل و خاک پرکننده‏ی آن، با استفاده از یک مدل تجربی مرکب مبتنی بر تئوری تنش حلقه مدل‏سازی شد. در این مدل مرکب، خصوصیات ژئوسل و خاک پر‏کننده‏ی آن در نظر گرفته شد و لایه‏ی ژئوسل به صورت یک لایه‏ی همگن مدل‏سازی شد. همچنین تاثیر چند پارامتر روی سختی دینامیکی پی سطحی واقع بر خاک مسلح بررسی شد، از قبیل: خصوصیات هندسی ژئوسل، تعداد لایه‏های آن، تراکم خاک پر‎کننده‏ و همچنین عمق قرارگیری لایه‏ی ژئوسل. متعاقبا ضرایب مربوط به سختی دینامیکی برای درجه‏ی آزادی قائم به ازای هر یک به دست آمد. به طور کلی هر چه بالشتک ژئوسل دارای دیواره‏ی بلند‏تر، حفرات کوچک‏تر و مدول سکانت بیش‏تر باشد نتایج بهتری را به دست می‏دهد. . با افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل میزان ضریب سختی فنر و ضریب میرایی و در نتیجه ضریب سختی دینامیکی افزایش می‏یابد. از طرفی هرچه عمق قرارگیری ژئوسل به سطح خاک نزدیک‏تر باشد سختی فنر بیش‏تر و ضریب میرایی کم‏تر خواهد شد. به طور کلی از بین این دو پارامتر‏ مربوط به سختی دینامیکی، نقش ضریب میرایی در بررسی پی مستقر بر خاک مسلح پر‏رنگ‏تر و تعیین‏کننده‏تر بوده است. چرا که یکی از بارز‏ترین ویژگی‏های مصالح ژئوسنتتیکی در خاک، صرف نظر از سختی بیش‏تری که به خاک می‏دهد، درصد میرایی مصالح تشکیل دهنده آن است.

کلیدواژه‏ها: روش فیزیکی، مدل مخروط، انتشار امواج، پی سطحی، خاک مسلح

فهرست مطالب

عنوان                                            صفحه

فهرست علائم و نشانه‌ها ث‌

فهرست شکل‌‌ها ح‌

فهرست نمودار‏ها………………………………………………………………………………………………………………………………………د

فهرست جدول‌‌ها ر‌

فصل 1-  کلیات و مقدمه 1

1-1- پیشگفتار 1

1-2- بیان موضوع 2

1-3- ضرورت تحقیق 3

1-4- هدف پژوهش 4

1-5- قلمرو پژوهش 4

1-6- روش انجام پژوهش 5

1-7- ساختار پایان نامه 5

فصل 2-  مروری بر تاریخچه‏ی موضوع 7

2-1- مقدمه….. 7

2-2- مروری بر تاریخچه و مطالعات انجام شده در زمینه‏ی کاربرد ژئوسل 7

2-2-1-   سیستم‏‏های ژئوسل و کاربرد‏ها 7

2-2-2-   مطالعات انجام شده روی ژئوسل 8

2-2-3-   مطالعات انجام شده در زمینه‏ی اندرکنش غشا و پرکننده 16

2-3- مروری بر تاریخچه‏ی توسعه‏ی روش مخروط 19

2-4- خلاصه و جمع‏بندی 25

فصل 3- معرفی مبانی مدل مخروط 27

3-1- مقدمه…… 27

3-2- فرضیات در مدل مخروط 27

3-3- تعیین سختی دینامیکی پی سطحی 29

3-3-1-   مدل تک مخروطی 30

3-3-2-   مدل دو مخروطی 30

3-3-3-   پی سطحی واقع بر محیط نیمه بی‏نهایت همگن 31

3-3-3-1-  مدل مخروط انتقالی 32

3-3-4-   اصلاحات مدل مخروط 36

3-3-4-1-  سرعت موج…………… 37

3-3-4-2-  جرم محبوس……………… 38

3-3-4-3-  ضرایب سختی دینامیکی 40

3-3-5-   در نظر گرفتن میرایی 42

3-3-6-   انعکاس و انکسار موج در ناپیوستگی مصالح در یک مخروط 43

3-3-6-1-  ضریب انعکاس………….. 43

3-3-7-   پی سطحی واقع بر لایه‏ی مستقر بر نیم‏فضای همگن 46

3-3-8-   پی سطحی واقع بر لایه‏ی مستقر بر بستر صلب 48

3-3-9-   پی سطحی واقع بر نیم فضای چندلایه 50

3-4- خلاصه……… 51

فصل 4- تحلیل پی سطحی واقع بر خاک مسلح با استفاده از روش مخروط 52

4-1- مقدمه………… 52

4-2- ارائه‏ی روش تحلیل با استفاده از توده‏ی مخروطی 53

4-2-1-   دیسک مجازی واقع بر سطح مشترک 55

4-2-2-   تشکیل ماتریس سختی دینامیکی 56

4-2-2-1-  حرکت انتقالی………….. 57

4-2-3-   ارزیابی دقت روش مخروط 62

4-3- لایه‏ی مسلح‏کننده 64

4-3-1-   مصالح سازنده‏ی ژئوسل 65

4-4- مدل‏سازی لایه‏ی ژئوسل به‏صورت خاک معادل 66

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید