امتیاز کاربران: 

پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی

word
128
4 MB
31428
1392
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۲,۸۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی

    پایان نامه­ ی کارشناسی ارشد در رشته­ ی مهندسی عمران گرایش خاک و پی

    در این تحقیق ظرفیت باربری گروه شمع‌های مخروطی و گروه شمع‌های استوانه‌ای با حجم یکسان محاسبه شده و مورد مقایسه قرار می‌گیرند. با توجه به کم بودن بررسی‌های عددی و مدلسازی‌ها توسط نرم افزار برای شمع‌های مخروطی نسبت به آزمایش‌های آزمایشگاهی در این زمینه، در این تحقیق مدلسازی گروه شمع‌ها توسط نرم‌افزار سه بعدی2012  PLAXIS  با استفاده از روش اجزای محدود انجام شده است. همچنین با توجه به اهمیت شمع‌ها در گروه نسبت به شمع‌های تکی، در این تحقیق هدف اصلی بررسی جزئی رفتار گروه‌ شمع‌های مخروطی و مقایسه آن با گروه شمع‌های استوانه‌ای هم حجم است. بدین منظور نمودارهای بار-  نشست هر گروه شمع تحت یک بار دلخواه بدست آمده که با استفاده از این نمودار و با تکنیک‌های موجود ظرفیت باربری کل گروه شمع محاسبه شده است. سپس مدل گروه شمع را برای دومین بار تحت باری برابر با ظرفیت باربری خودش قرار داده تا بتوان مشخصات گروه شمع از جمله وضعیت تنش موجود در اطراف بلوک گروه شمع‌ها، نشست گروه شمع ها، راندمان گروه شمع ها و ... را تعیین کرد و در نهایت مقایسه‌ای را برای هر دو گروه شمع مخروطی و استوانه‌ای هم حجم متناظر انجام داد. برای محاسبه‌ی راندمان گروه هر شمع، شمع تکی از آن گروه جداگانه مدلسازی شده و مانند قبل مورد بارگذاری قرار گرفته است تا ظرفیت باربری کل شمع تکی از هر گروه نیز بدست آید. مدلسازی‌ها در خاک ماسه‌ای و با شمع‌هایی از جنس بتن در مقیاس واقعی انجام شده‏اند. پارامترهایی که در این مدلسازی‌ها متغیر بوده تا تأثیر تغییرات آن‌ها واضح‌تر شود، عبارتند از : زاویه مخروط شدگی، زاویه اصطکاک داخلی خاک ماسه‌ای، زاویه اتساع و ضریب فشار جانبی خاک .

    واژه‌های کلیدی: شمع مخروطی، اجزای محدود، ظرفیت باربری، مدلسازی سه بعدی، انتگرال‌گیری عددی

     

    فصل اول

     

     

     

    1-1- مقدمه

     

    شمع‌ها اعضای سازه‌ ای از چوب، بتن، فولاد و یا مصالح دیگر هستند که برای انتقال بارهای سطحی به سطوح پایین‌تر در خاک مورد استفاده قرار می‌گیرند. این انتقال توسط توزیع بار در طول بدنه شمع یا انتقال مستقیم بار به لایه پایین‌تر از طریق نوک شمع صورت می‌گیرد که حالت اول را شمع اصطکاکی و حالت دوم را شمع اتکایی گویند. معمولاَ همه‌ی شمع‌ها بار را به صورت ترکیبی از اصطکاک بدنه و مقاومت نوک انتقال می‌دهند مگر مواردی که مثلاَ شمع در یک خاک خیلی نرم نفوذ کرده تا به یک بستر سخت برسد. شمع‌ها معمولاً برای اهداف زیر استفاده می‌شوند:

    1- انتقال بار سازه‌های عظیم به درون لایه‌های زیرین. (بارهای عمودی و جانبی)

    2- مقاومت در مقابل نیروی کششی رو به بالا یا واژگونی به عنوان مثال برای پی‌های یکنواخت در زیر سطح آب یا برای نگه‌داشتن پایه‌های پل در مقابل واژگونی ناشی از بارهای جانبی نظیر باد.

    3- تراکم لایه‌های نرم و غیرچسبنده توسط ترکیبی از جابه‌جایی‌ها توسط حجم شمع و حرکت شمع به شیوه‌ی لرزشی . این نوع شمع‌ها ممکن است بعداً بیرون کشیده شوند.

    4- کنترل نشست، هنگامی که پی نواری یا گسترده روی خاکی که در زیر آن لایه‌ای با قابلیت تراکم زیاد قرار دارد.

    5- سخت‌تر کردن خاک در زیر پی برای کنترل دامنه ارتعاش و فرکانس طبیعی سیستم.

    6- به عنوان ضریب اطمینانی بیشتر برای پایه‌ها یا تکیه‌گاه‌های پل.

    7- در سازه‌های فراساحلی برای انتقال بارها در بالای سطح آب به خاک زیرین. گاهی اوقات برای کنترل حرکات زمینی (برای مثال زمین لغزش‌ها). شمع‌ها تحت بارهای عمودی و جانبی ممکن است گسیخته شوند. همچنین در اعضای طویل ممکن است گسیختگی کمانشی رخ دهد.

    یک پی به صورت شمع بسیار هزینه‌برتر از پی نواری و تقریباً هزینه‌برتر از یک پی گسترده است. در هر مورد طراحی پی‌ها مطالعات در مورد مشخصات خاک محل بسیار حائز اهمیت است. زیرا براساس این مطالعات باید با دقت تصمیم‌گیری شود که آیا نیاز به شمع است و اگر هست آیا به تعداد بیشتری یا طول شمع بیشتری نیاز است.

    ظرفیت باربری شمع به معنای حداکثر بار وارده به شمع می‌باشد، که شمع تحت اثر آن به میزان قابل قبولی نشست کند. در نظر گرفتن ظرفیت باربری به میزان بیشتر از مقدار واقعی، چه بسا موجب وارد آمدن خسارت سنگین به سازه‌ها و یا زوال کلی آن­ها شده است. از طرف دیگر در نظر گرفتن آن به میزان کمتر از مقدار واقعی، باعث بزرگ شدن بیش از حد ابعاد شمع شده و آن را غیراقتصادی می‌سازد. ظرفیت باربری نه تنها به مشخصات مکانیکی خاک و شرایط محیطی بستگی دارد، بلکه تابعی از شکل، ابعاد، جنس و نحوه اجرای آن می‌باشد. به دست آوردن یک رابطه کلی برای محاسبه ظرفیت باربری شمع‌ها حتی با در نظر گرفتن تعداد محدودی از عوامل مؤثر در آن، منجر به معادلات دیفرانسیل بسیار پیچیده‌ای می‌شود که حل آن­ها در حالت کلی مقدور نبوده و تنها در برخی حالات محدود میسر می‌باشد. اگرچه که امروزه روشهای تحلیلی سودمندی مانند روش اجزای محدود باعث شده تا گرایش به سمت روش‌های تحلیل عددی افزایش یابد. البته باید توجه داشت که نتایج حاصل از مدلسازی‌های اجزای محدود و یا روش‌های مشابه باید حتماً با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شوند تا قابل استفاده باشند.

     

     

    1-2- هندسه متعارف برخی شمع‌های درجا

     

    یک شمع درجا با حفر یک سوراخ در زمین و پرکردن آن با بتن شکل می‌گیرد. این سوراخ ممکن است به صورت صندوقچه حفر شده و یا به وسیله راندن یک پوسته یا لوله جداری در زمین ایجاد شود. لوله جداری می‌تواند توسط یک محور فولادی در زمین رانده شود؛ به طوریکه محور فولادی در هنگام بالا آمدن، لوله جداری را رها می‌کند.

    شکل (1-1) برخی از شمع‌های درجا که استفاده از آن‌ها رایج است را نشان می‌دهد. باید توجه داشت که این شمع‌ها به طور کلی سه نوع می‌باشند. (1) پوسته‌ای یا جداره‌ای (2) فاقد پوسته و (3) پایه ستونی.

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

    در شکل (1) موارد (a) و (b) شمع‌های بدون پوسته هستند. موارد (b) و (c) شمع‌های پایه ستونی هستند که حداکثر تا 35 متر طول دارند. شمع‌های (c) تا (h) از نوع پوسته‌ای هستند که در بین آن‌ها (f) و (g) شمع‌های مخروطی و (h) شمع مخروطی پله‌ای می‌باشد.

    شمع‌های با مقطع متغیر شمع‌هایی هستند که مقاطع عرضی در قسمت سرشمع نسبت به نوک بزرگتری دارند. یکی از انواع شمع‌های با مقطع متغیر شمع با مقطع دایروی متغیر می‌باشد که از لحاظ شکل ظاهری به شکل مخروط بوده و به شمع مخروطی شهرت دارد (شکل 1- موارد f و g). شمع‌های به شکل مخروط یک مزیت اساسی نسبت به شمع‌های استوانه‌ای دارند و آن این است که در حالت اصطکاک به طرف پایین، نیروی محوری شمع از قسمت سرشمع به سمت نوک شمع کم می‌شود پس از لحاظ مقطع برای انتقال بار سازه‌ای به خاک هر چه به سمت پایین شمع می‌رویم به مقاطع کوچکتری نیاز می‌باشد که این موضوع را در شمع‌های مخروطی مشاهده می‌کنیم. این امر باعث صرفه‌جویی در حجم مصالح و توزیع صحیح مصالح در شمع می‌شود. همچنین برای شمع‌های تحت بار جانبی هنگامی که بار جانبی به قسمت سرشمع اعمال می‌شود، از سر شمع به نوک شمع به دلیل انتقال بار به خاک از مقدار نیروی افقی در بدنه سازه‌ای شمع کاسته می‌شود که این امر با شکل و حجم مصالح و اندازه مقاطع شمع مخروطی که روندی کاهنده در طول شمع دارد مطابقت دارد و در کل می‌توان گفت که شمع‌های مخروطی نسبت به شمع‌های استوانه‌ای دارای یک توزیع مناسب‌تر مصالح برای انتقال انواع بارگذاری‌ها می‌باشند. برای آنکه یک شالوده به عنوان شمع تعریف شود لازم است که نسبت عمق به عرض متوسط یا شعاع حداقل برابر 6 باشد. طبق این تعریف حداکثر زاویه‌ای که برای یک شمع مخروطی می‌توان در نظر گرفت 9/46◦ درجه می‌باشد. بیشتر روابطی که تاکنون برای شمع‌ها انتشار یافته‌اند مربوط به شمع‌های استوانه‌ای یا منشوری می‌باشند، در حالی که برای شمع‌های مخروطی رابطه تئوری مشخصی ارائه نشده است که بتواند رفتار آن­ها در خاک را مشخص کند. با این حال در سه دهه اخیر یک افزایش در علاقه مندی به مطالعه، برای بررسی رفتار شمع‌های مخروطی دیده شده است.

     

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

    1-3- نحوه قرارگیری شمع‌ها در خاک

     

    شمع‌ها از طریق چندین روش در خاک قرار می‌گیرند:

    1- راندن شمع در خاک توسط ضربات ثابت متوالی در بالای شمع با استفاده از چکش شمع. این روش صدا و لرزش‌های محلی قابل توجهی ایجاد می‌کند که ممکن است توسط آیین‌نامه‌های محلی یا سازمان‌های محیط زیستی مجاز نباشد و همچنین ممکن است به سازه‌های اطراف خسارت وارد کند.

    2- راندن شمع در خاک توسط دستگاه لرزش متصل به سرشمع. این روش معمولاً بی‌سروصدا است. این روش برای راندن در خاک‌های با چسبندگی کم کاربردی‌تر است.

    3- جک کردن شمع. این تکنیک برای شمع‌های کوتاه و سخت کاربردی‌تر می‌باشد.

    4- حفر کردن یک سوراخ و قراردادن شمع درون آن یا به صورت رایج‌تر، پرکردن حفره با بتن.

     

     

    1-4- گروه شمع‌ها

     

    گروه شمع‌ها با بارگذاری عمودی

     

    وقتی که تعدادی شمع در کنار هم جمع می‌شوند، معقول است که انتظار داشت که فشارهای ایجاد شده در خاک ناشی از اصطکاک جانبی و یا مقاومت اتکائی همانطور که در شکل زیر نشان داده شده روی هم بیافتند. (شکل2-1)

    شدت فشار اضافی، به بار شمع‌ها و فواصل آن­ها بستگی خواهد داشت و اگر تا حد کافی بزرگ شود خاک در برش گسیخته خواهد شد و یا نشست‌های اضافی خواهیم داشت. شدت تنش در نواحی تنشی روی هم افتاده  به طور واضحی با افزایش در فواصل شمع‌ها (S) کاهش خواهد یافت. اگرچه که فواصل زیاد اغلب غیرعملی هستند. زیرا معمولاً کلاهک گروه شمع برای تکیه‌گاه ستون‌های سازه و همچنین پخش کردن بار روی چندین شمع بر روی سر تمام شمع‌ها به صورت یکپارچه ساخته می‌شود و همین عامل می‌تواند باعث محدود شدن فاصله‌ی شمع‌ها از هم شود. (شکل 1-3)

    با توجه به کم بودن بررسی‌های عددی و مدلسازی‌ها توسط نرم‌افزار برای شمع‌های مخروطی و به خصوص برای گروه شمع‌های مخروطی نسبت به آزمایش‌های آزمایشگاهی در این زمینه، در این تحقیق هدف مدلسازی گروه شمع‌های مخروطی و استوانه‌ای با استفاده از نرم‌افزار سه بعدی "PLAXIS" و در نهایت مقایسه و بررسی نتایج حاصل از مدلسازی‌ها با استفاده از نمودارهای بار- نشست می‌باشد. بنابراین مشخصه‌هایی از گروه شمع‌ها یعنی زاویه مخروط شدگی، زاویه اصطکاک داخلی خاک ماسه‌ای، ضریب فشار جانبی خاک و زاویه اتساع خاک در گروه را تغییر می‌دهیم و مدل‌ها را با هم مقایسه می‌کنیم. باید توجه داشت که برای شمع‌های مخروطی، زاویه مخروط شدگی را از صفر تا 1/6° در چند مرحله افزایش می‌دهیم. در طول مراحل مدلسازی طول همه‌ی شمع‌ها ثابت می‌باشد و فاصله‌ی شمع‌ها از یکدیگر نیز در گروه شمع‌ها بهینه انتخاب شده و ثابت می‌ماند. مدلسازی‌ها برای گروه شمع‌های 4 تایی انجام می‌شوند. پس از بدست آوردن نمودارهای نیرو- نشست برای هر گروه شمع ظرفیت باربری کل هر گروه با استفاده از چندین تکنیک متفاوت و مرسوم اندازه‌گیری شده و گروه شمع دوباره تحت همان نیرو مورد آنالیز قرار می‌گیرد. سپس نتایج حاصل از آنالیز ثانوی را برداشت کرده و با استفاده از یک سری داده‌های مربوط به تنش مؤثر قائم و بردن آن­ها به نرم‌افزار تجاری "surfer 2009" یک انتگرال‌گیری عددی روی سطح کف شمع‌ها انجام می‌دهیم تا مقدار ظرفیت باربری اتکائی و اصطکاکی شمع‌ها را نیز در اختیار داشته باشیم. بدین صورت مقایسات بهتری را برای هر گروه شمع خواهیم داشت.                                                                     

    در فصل بعدی از پایان نامه مروری بر تحقیقات و مطالعات انجام شده و روش‌های محاسبه ظرفیت باربری شمع‌های مخروطی و استوانه‌ای خواهیم داشت.

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

     

     

     

     

    فصل دوم

    مروری بر تحقیقات گذشته

     

     

     

     

     

    مروری بر تحقیقات گذشته

     

     

    2-1- مقدمه

     

    با توجه به اینکه برای خلاقیت و ابتکار یک پژوهش مهمترین نکته آگاهی کامل از مطالعات و تحقیقات انجام شده در آن زمینه است، در این پایان‌نامه نیز پس از اشاره به کلیاتی در مورد شمع‌ها به خصوص شمع‌های مخروطی و همچنین گروه شمع‌ها به کارهای انجام شده در این زمینه می‌پردازیم.

    در این فصل به خلاصه‌ای از مطالعات گذشته افراد مختلف که در سال‌های اخیر در مورد شمع‌ها و به خصوص شمع‌های مخروطی صورت گرفته می‌پردازیم. مطالعات انجام شده را به دو بخش فعالیت‌های آزمایشگاهی و مدلسازی‌های انجام شده تقسیم کرده‌ایم.

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

     

    2-2- مطالعات آزمایشگاهی انجام شده بر روی شمع‌های مخروطی

     

    در میان مطالعات آزمایشگاهی انجام شده بر روی شمع‌های مخروطی بیشترین تحقیقات توسط El. Naggar انجام شده است. در میان آزمایش‌های انجام شده، ما در اینجا به شرح آزمایش ظرفیت باربری شمع‌های مخروطی تحت بار فشاری استاتیکی می‌پردازیم.

    در یک مقاله در سال 1998 یک مطالعه آزمایشگاهی برای رفتار محوری شمع‌های مخروطی توسط El. Naggar et al. انجام شد [2]. در گزارش ارائه شده توسط آن­ها شمع‌های مخروطی که سطح مقطع بالایی آن­ها از سطح مقطع پایینی بزرگتر است، پتانسیل قابل توجهی از نظر مزیت اقتصادی در شرایط بارگذاری استاتیکی دارند. اگرچه که به دلیل نداشتن ابزار و دانش طراحی مورد نیاز برای شمع‌های مخروطی،اینگونه شمع ها روش طراحی خاصی ندارند. هدف مطالعه آن­ها درک بهتری از مشخصه‌های عملکردی شمع‌های مخروطی تحت بار محوری قائم بوده است. یک آزمایشگاه بزرگ برای آزمایش روی مدل‌های شمع ساخته شد. در آزمایشگاه خاک درون یک محفظه قرار داده شد و از کیسه های اطراف آن برای ایجاد فشار محصور شده استفاده شد.

    همانطور که انتظار داشتند با افزایش زاویه مخروطی مقاومت بدنه شمع نیز افزایش می‌یافت. آن­ها فهمیدند که مقاومت بدنه شمع‌های مخروطی تا 40% بیشتر از شمع‌های استوانه‌ای نیز می‌رسد. اختلاف در مقاومت بدنه هر دو نوع شمع، برای مقادیر بالاتری از فشار محصور شده، کاهش می‌یافت. ایشان همچنین فهمیدند که توزیع بار از هر دو نوع شمع در طول بدنه شمع به صورت یکسانی هست.

    اگرچه که این شیوه‌ی توزیع بار نیز با تغییر فشار محصور شده متفاوت بود. علاوه بر این انتقال بار شدیداً تحت تأثیر چگالی اولیه ماسه برای هر دو نوع شمع، برای مقادیر بالاتری از فشار محصور شده، کاهش می‌یافت.

    در نتیجه کار آن­ها، شمع‌های مخروطی مقاومت بیشتری نسبت به شمع‌های استوانه‌ای داشتند و برای شمع‌های طویل‌تر، پیشنهاد کرده‌اند که طول شمع‌های مخروطی از 20 برابر قطر بالایی شمع تجاوز نکند.

    در مقاله‌ای دیگر توسط et al.  El. Naggar در سال 1999 ظرفیت باربری شمع‌های مخروطی با مدل‌های آزمایشی ارائه شد [3].

    در این مقاله آمده است که شمع‌های مخروطی توزیع کارآمدتری از مصالح را نسبت به شمع‌های با مقطع ثابت در چندین وجه ارائه می‌کنند. یک برنامه‌ی تحقیقاتی آزمایشی گسترده برای مطالعه کارآمدی شمع‌های مخروطی برای مقایسه با شمع‌های با مقطع ثابت با مواد پرشده یکسان انجام شده است. شمع‌ها در یک آزمایشگاه بزرگ تحت بارهای فشاری و کششی نصب و آزمایش شده‌اند. سربار شمع و جابه‌جایی و کرنش‌ها در طول شمع‌ها همزمان اندازه‌گیری شده‌اند.

    اهداف مطالعه دو قسمت بوده است: 1- بررسی و تأیید نتایج آزمایشگاهی 2- استفاده از منحنی‌های بار – جابه‌جایی انتشار یافته از نتایج آزمایشگاهی برای پیشگویی ظرفیت باربری شمع‌های مخروطی مدل نمونه. مقاومت بدنه برای شمع‌های با بدنه صاف از نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده با پیشگویی‌های تئوری با استفاده از روند طراحی استاندارد بدست آمده‌اند. مزیت‌های مؤثر مخروطی بودن شمع به طور مشخص تا عمق 20 برابر قطر شمع است. اثرات منفی مخروطی بودن شمع در ظرفیت بالابری “uplift” با عمق شدیداً کاهش می‌یابد و بنابراین عملکرد شمع‌های مخروطی واقعی با طول بیشتر قابل مقایسه با شمع‌های صاف می‌باشد.

    شمع‌های مخروطی مزیت مهمی نسبت به شمع‌های با دیواره صاف در ظرفیت باربری در شکل اصطکاکی رو به پایان دارند. نیروی محوری در شمع در جهت پایین کاهش می‌یابد. یک شمع مخروطی با سطح مقطع‌اش که رو به پایین کمتر می‌شود توزیع کارآمدتری از مواد شمع را ارائه می‌کند. همچنین تغییر شکل خمشی از یک شمع تحت یک بار افقی در سرشمع بیشترین مقدار و با عمق کاهش می‌یابد. بنابراین یک شمع مخروطی بیشتر یک توزیع متوازن از مواد شمع را برای بارگذاری در جهات جانبی ارائه می‌کند. اغلب پروسه‌های طراحی و راهبردی که برای شمع‌های استوانه‌ای گسترش یافته‌اند ربطی به شمع‌های مخروطی ندارند. در آزمایش آن­ها 3 شمع فلزی مخروطی با زاویه مخروطی متفاوت استفاده شدند (شکل 2-1).

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

     

     

    ABSTRACT

    NUMERICAL COMPARISON OF BEARING CAPACITY OF TAPERED AND CYLINDRICAL PILE GROUPS WITH THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT

    In this study, the bearing capacities of groups of tapered and cylindrical piles are computed and compared. Modeling of group of piles in this study is conducted using three-dimension finite element software “PLAXIS 3D 2012”. In addition, due to the importance of piles in a group instead of single pile, the main purpose of this study is to investigate the behavior of group of tapered and cylindrical piles and compare them with each other. For this purpose, total bearing capacity of each group is calculated using the load-displacement curve of each group under a specific load and common techniques. Then, the model of group of piles is reloaded under its calculated capacity to find group settlements, stress states on the lateral surfaces of group block, efficiency of group and etc. Finally, a comparison for both tapered and cylindrical group of piles with same volume and also for each series of modeling is conducted in order to calculate the efficiency of each group. Single pile of each group is modeled separately and is reloaded again. Modeling is conducted in sand and clay with concrete piles in real scale. The parameters such as tapered angle, angle of internal friction of sand, dilatancy angle of soil and coefficient of lateral earth pressure are varied to find their influences on single pile and pile group behavior.

     

     

  • فهرست و منابع پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی

    فهرست:

    فصل اول: مقدمه

    1-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 2

    1-2- هندسه متعارف برخی شمع­های درجا ............................................................................. 3

    1-3- نحوه قرارگیری شمع‌ها در خاک ....................................................................................... 5

    1-4- گروه شمع‌ها ............................................................................................................................ 6

    فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته

    2-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 10

    2-2- مطالعات آزمایشگاهی انجام شده بر روی شمع‌های مخروطی ................................... 10

    2-3- مدل‌سازی‌های انجام شده برای شمع‌های مخروطی ..................................................... 17

    2-4- روش‌های تحلیلی برای شمع‌های باریک شونده ............................................................. 19

    2-5- سایر مطالعات .......................................................................................................................... 21

    فصل سوم: روش تحقیق

    3-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 23

    3-2- مدل‌های شمع تکی ............................................................................................................... 23

    3-3- مشخصات خاک‌های مورد استفاده .................................................................................... 28

    3-4- ابعاد Borehole (کلاستر) ............................................................................................... 30

    عنوان                                                                                                              صفحه

    3-5- مش‌بندی کلاستر .................................................................................................................. 31

    3-6- مدل گروه شمع‌ها .................................................................................................................. 32

    3-7- نحوه‌ی آنالیز مد‌ل‌ها و بدست آوردن نتایج ..................................................................... 35

    3-8- نحوه مدلسازی در برنامه PLAXIS سه بعدی2012 ............................................. 37

    فصل چهارم: تفسیر نتایج

    4-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 43

    4-2- نتایج مدل‌سازی‌ها .................................................................................................................. 44

    4-3- روش‌های محاسبه‌ی ظرفیت باربری در این تحقیق با استفاده از نمودارهای نیرو-

    نشست ................................................................................................................................................... 45  

    4-3-1- روش مماس بر منحنی “US Army Corps of Engineers” ...... 45

    4-3-2- روش “Davisson 1967” ............................................................................. 46

    4-4- نتایج شمع تکی در ماسه و رس ........................................................................................ 47

    4-4-1- تفسیر نتایج شمع تکی در ماسه و رس ............................................................ 49

    4-5- نتایج گروه شمع‌ها در ماسه و رس ................................................................................... 50

    4-5-1- تفسیر نتایج گروه شمع‌ها در ماسه و رس ........................................................ 52

    4-6- مقایسه نمودارها و واریوگرام ها .......................................................................................... 56

    4-7- مقایسه ظرفیت باربری گروه شمع‌ها در ماسه و رس ................................................... 59

    4-8- ارائه رابطه‌ای برای کارآمدی گروه شمع‌های مخروطی و استوانه‌ای ........................ 64

    4-8-1- مقایسه معادله‌ی بدست آمده برای بازدهی گروه شمع‌ها با دیگر معادلات

    ارائه شده ...................................................................................................................................... 70

    4-9- بازدهی اصطکاکی و اتکایی شمع‌ها ................................................................................... 72

    4-10- مقایسه‌ی فاکتور نشست در گروه شمع‌های استوانه‌ای و مخروطی در ماسه ..... 74

    4-11- بررسی وضعیت تنش ها روی صفحات بلوک گروه ................................................... 76

    4-11-1- وضعیت  تنش‌های برشی روی صفحات دیواره بلوک گروه شمع‌ها ....... 76

     

    عنوان                                                                                                              صفحه

    4-11-2- وضعیت تنش در صفحات انتهایی بلوک گروه شمع‌ها بدون در نظر گرفتن

    سطح انتهایی خود شمع‌ها ...................................................................................................... 78

    4-11-3- نقاط پلاستیک و الاستیک ................................................................................ 79

    فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

    5-1- نتیجه‌گیری .............................................................................................................................. 83

    5-2- پیشنهادات ............................................................................................................................... 85

    پیوست ................................................................................................................................................... 86

    منابع و مراجع ..................................................................................................................................... 111

     

    منبع:

     

    [1] Bowles J.E., (1988). Foundation Analysis and Design, Fifth Edition, McGraw-Hill, 1006 pp.

    [2] El Naggar, M.H., Wei,J., (1998). "Experimental Study of Axial Behavior of Tapered Piles", Canadian Geotechnical Journal, 35 (4): 641-654.

    [3] El Naggar M.H., Wei Jin Qi., (1999). "Axial Capacity of Tapered Piles Established From Model Tests". Canadian Geotechnical Journal. 36: 1185-1194.

    [4] El Naggar, M.H., Sakr, M., (2000). "Evaluation of Axial Performance of Tapered Piles from Centrifuge Tests", Canadian Geotechnical Journal, 37(6): 1295-1308.

    [5] Robinsky E.L., Morrison C.F., (1964). "Sand Displacement and Compaction around Model Friction Piles", NRC Research, Canadian Geotechnical Journal, 1(2): 81-93, 10.1139/t64-002

    [6] Nordlund, R. L., (1963). "Bearing Capacity of Piles in Cohesionless Soils." Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE 89(3): 1-36.

    [7] D'Appolonia E, Hribar J.A., (1963). "Load Transfer In Step-Tapered Piles", Journal  of The Soil Mechanics and Foundations.  Division 89: 57-77.

    [8] Rybnikov A.M., (1990). "Experimental Investigations of Bearing Capacity of  Bored-Cast-In-Place Tapered Piles", Soil Mechanics and Foundation Engineering, 27(2): 48-52.

    [9] Bakholdin, B. V., (1971). "Bearing Capacity of Pyramidal Piles", In Proceedings of the 4th Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Budapest  pp. 507-510.

    [10] Kodikara J.K., Moore I.D., (1993). "Axial Response of Tapered Piles in Cohesive Frictional Ground", Journal of Geotechnical Engineering. 119 (4): 675-693.

    [11] Paik Kyuho et.al., (2011). "Axial Response and Bearing Capacity of Tapered Piles in Sandy Soil", Geotechnical Testing Journal, 34(2): 122-130.

    [12] Ghazavi M, Lavasan A.A., (2006). "Bearing Capacity of Tapered And Step- Tapered Piles Subjected To Axial Compressive Loading", The 7th International Conference on Coasts. Ports & Marine Structures, ICOPMAS, Tehran, Iran.

    [13] Yun- Gang Zhan et.al., (2012). "Numerical Study on Load  Capacity Behavior of Tapered Pile Foundations", Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 17, Bund.N.p. 1969-1980

     [14] Khan, M. Kamran, M. Hesham El Naggar, and Mohamed Elkasabgy., (2008). "Compression Testing and Analysis of Drilled Concrete Tapered Piles in Cohesive-Frictional Soil." Canadian Geotechnical Journal 45(3): 377-392.

    [15] El Naggar, M. Hesham, and Jin Qi Wei., (1999). "Response of Tapered Piles Subjected to Lateral Loading." Canadian Geotechnical Journal 36(1): 52-71.

    [16] El Naggar, M. Hesham, and Jin Qi Wei., (2000). "Uplift Behavior of Tapered Piles Established from Model Tests." Canadian Geotechnical Journal 37(1): 56-74.

    [17] محسن قاسمی، "بررسی آزمایشگاهی ظرفیت باربری شمع‏های با مقطع متغیر قرارگرفته در ماسه"، دانشگاه یزد، پایان‏نامه کارشناسی ارشد،مهندسی عمران مکانیک خاک و پی،)1385(.

    [18] نادر هاتف، امین کشاورز "ارزیابی کاربرد آزمایش نفوذ استاندارد در مسایل استاتیکی در مهندسی ژیوتکنیک" اولین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه صنعت شریف،)1383(.

    [19] Vesic, Aleksandar Sedmak., (1967). " Ultimate Loads and Settlements of Deep Foundations in Sand", Duke University.

    [20] Vesic, Aleksandar S., (1975). "Bearing Capacity of Shallow Foundations." Foundation Engineering Handbook 3: 121-145.

    [21] Surfer 8 user’s manual version 4.1, (2009), Copyright Golden Software, USA.

    [22] Us army corps of engineers, EL 02 CO97, US Army Publication, (1997), USA.

    [23] Whitaker, Thomas., (1957). "Experiments with Model Piles in Groups", Geotechnique 7(4): 147-167.

    [24] پژوهشکده حمل و نقل،"ظرفیت باربری محوری شمع‏ها"، انتشارات پژوهشکده حمل و نقل وزارت راه و ترابری )1384(.

    [25] Das, Braja M., (2010), Principles of Foundation Engineering, Seventh Edition, 557 pp.

    [26] Hanna, Adel M., George Morcous, and Mary Helmy., (2004). "Efficiency of Pile Groups installed in Cohesionless Soil using Artificial Neural Networks." Canadian Geotechnical Journal 41(6): 1241-1249.

    [27] Leonards G.A., (1962), Foundation Engineering, McGraw-Hill, New York, 241 pp.

    [28] Kishida, H., and G. G. Meyerhof (1900). "Bearing Capacity of Pile Group under Eccentric Loads in Sand.” Soil Mech & Fdn Eng Conf Proc, Canada.

    [29] Vesic, A. S., (1969). "Experiments with Instrumented Pile Groups in Sand". Duke University, School of Engineering.



تحقیق در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , مقاله در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , پروپوزال در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , تز دکترا در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , مقالات دانشجویی درباره پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , پروژه درباره پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , گزارش سمینار در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی , رساله دکترا در مورد پایان نامه بررسی و مقایسه عددی ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و استوانه ای به روش اجزای محدود سه بعدی

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس