پایان نامه طراحی سازه نگهبان گود برداری به روش ترکیبی میخکوبی و انکراژ به وسیله روش عددی
این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.
چکیده
برای پایدارسازی گودها از روش¬های متفاوتی استفاده می‌شود که از میان آن¬ها روش میخ¬کوبی و روش انکراژ از روش¬های متداول بوده و ازنظر روش اجرا به هم شبیه¬اند. در این پژوهش سعی شده تا دو روش مذکور را باهم ترکیب کرده و به یک مدل بهتر،ایمن¬تر و اقتصادی¬تر برای ایجاد سازه نگهبان گود رسید تا بتوان آن را جایگزین روش‌های قدیمی¬تر و غیر ایمن و غیراقتصادی نمود.
هدف این پژوهش تأمین پایداری لازم برای گود از طریق ایجاد یک سازه نگهبان ترکیبی بهینه هست که زاویه و طول و چیدمانی بهینه برای میخ¬خاک¬ها و انکربولت‌ها بدهد. به‌نحوی‌که موجب گسیختگی و تغییرشکل مخرب در گود نشود، که به‌وسیله نرم‌افزار پلکسیس مدل‌سازی انجام می¬شود. برای این منظور ابتدا باید روش میخکوبی مدل‌سازی شود، سپس زمانی که نتایج مطلوب بدست آمد، انکرها به سازه میخکوبی شده اضافه می¬شود و نتایج روش میخ¬کوبی و روش ترکیبی باهم مقایسه می¬شود.
در این پژوهش میزان تغییر¬شکل¬ها و پایداری سازه نگهبان در گودبرداری¬های عمیق به روش میخ¬کوبی و روش ترکیبی میخ¬کوبی و انکر در عمق¬های 9و18و27 متري در شرایط خاك هموژن و در حالت اجرای میخ‌خاک‌ها با زاویه 0،5،10،15،20 درجه و با طول متفاوت،7/0 و1 و 2/1 برابر ارتفاع گود مورد بررسی قرارگرفته است.
مشاهده می¬شود که استفاده از انکر در قسمت بالای دیواره سازه نگهبان سبب کاهش تغییرشکل¬ها در آن می-شود و استفاده از میخ¬خاک در قسمت¬های پایین‌دیواره سبب افزایش پایداری سازه می¬شود درحالی‌که هزینه¬های اجرایی کاهش می¬یابد.کاربرد این پژوهش در جهت اجرای سازه نگهبان عمیق ایمن اقتصادی ¬ می¬باشد.
کلمات کلیدی:
گودبرداری، میخ¬کوبی، انکر، روش ترکیبی ،آنالیز عددی
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول مقدمه و کلیات 1
1-1 مقدمه 3
1-2 روش تحقیق 4
1-3 لزوم انجام تحقیق 5
1-4 فصل بندی مطالب 5
فصل دوم مطالعات انجام‌شده 7
2-1 مقدمه 9
2-2 پیشینه میخکوبی خاک 10
2-3 مطالعات انجام‌شده درروش میخکوبی 12
2-4 اجرای روش میخکوبی 14
2-4-1 گودبرداری 14
2-4-2 حفاری چال برای اجرای میخ 15
2-4-3 نصب میخ و دوغاب ریزی 15
2-4-4 ساخت پوشش شاتکریت موقتی 16
2-4-5 ساخت دیواره میخکوبی شده تا عمق موردنظر 16
2-4-6 ساخت پوشش دائمی و نهایی 17
2-4-7 مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات در دیوارهای میخکوبی شده 17
2-4-8 تأثیر شرایط خاک بر مقاومت بیرون کشیدگی میخ 18
2-5 شرایط مطلوب خاک برای میخکوبی 18
2-5-1 خاک‌های ریزدانه سفت یا سخت 19
2-5-2 خاک‌های دانه‌ای متراکم تا خیلی متراکم باکمی چسبندگی ظاهری 20
2-5-3 سنگ هوازده بدون هیچ‌گونه سطوح شکست 20
2-5-4 رسوبات یخچالی 21
2-6 طراحی سازه نگهبان به‌وسیله روش حدی 21
2-7 روش لیو و همکاران 24
2-8 تحقیقات فان و لئو 30
2-9 مطالعات انجام‌شده درروش مهاری 33
2-9-1 انواع روش مهاری با انکر 35
2-9-2 مزایای پیش تنیدگی 36
2-9-3 اعضا ضروری در پیش تنیدگی 38
2-9-4 قسمتهای مربوط به مهار کردن و بستن سر انکر 39
2-9-5 کاربرد پیش تنیدگی 40
2-10 دیوار برلنی 41
2-11 مقایسه تغییرشکل گودهای عمیق به روش میخکوبی و روش مهاری با بلوک بتنی 43
2-12 روش ترکیبی میخکوبی و انکر 47
فصل سوم معرفی نرم‌افزار PLAXIS و صحت سنجی 49
3-1 مقدمه 51
3-1-1 صفحات 52
3-1-2 فصل مشترک 53
3-1-3 ایجاد شبکه 54
3-1-4 مدل رفتاری 55
3-1-5 مدل موهر – کولمب 56
3-2 صحت سنجی 61
فصل چهارم مدل‌سازی و تحلیل نتایج 67
4-1 مقدمه 69
4-2 مفروضات و مشخصات تحلیل‌ها 69
4-3 مدل‌سازی و تحلیل نتایج درروش میخکوبی 72
4-3-1 ضریب ایمنی طراحی 73
4-3-2 جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود 75
4-3-3 جابه‌جایی قائم سطح زمین پشت گود 77
5-3-4 جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود 78
4-3-5 نیروی محوری میخ‌خاک‌ها 84
4-3-6 توزیع نیروی محوری در طول میخ‌خاک 90
4-3-7 مقایسه ضریب اطمینان طراحی و نهایی 93
4-4 روش ترکیبی میخکوبی و انکر 95
4-4-1 ضریب ایمنی طراحی درروش ترکیبی 97
4-4-2 مقایسه جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره درروش ترکیبی و روش میخکوبی 98
4-4-3 جابه‌جایی قائم سطح زمین پشت گود 105
4-4-4 جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود 106
4-4-5 نیروی محوری و توزیع آن در میخ‌خاک ها درروش ترکیبی 112
فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادها 115
5-1 نتیجه گیری 117
5-2 پیشنهادها برای ادامه تحقیق 121
منابع 123
فهرست شکل¬ها
عنوان صفحه
شکل 2-1 : مراحل اجرای میخکوبی 14
شکل2-2: سطح گسیختگی و جزئیات درروش LUOو همکاران 24
شکل 2-3 : تأثیر Φ وC/HΓروی حداکثر نیروی کششی ایجادشده در میخ 26
شکل 2-4 : تأثیر Φ وC/HΓ روی ضریب اطمینان برای10H= 27
شکل 2-5 : تأثیر H روی ضریب اطمینان برای 40 =Φو10C/HΓ= 27
شکل 2-6 : تأثیر C/HΓروی ضریب اطمینان برای 40=Φدر دو حالت خشک و اشباع 27
شکل 2-7 : تأثیر C/HΓروی ضریب اطمینان برای 20=Φدر دو حالت خشک و اشباع 28
شکل 2-8 : مقایسۀ نیروی کششی داخلی میخ بین روش لیو، روش سینماتیک حدی و روش طراحی تجربی 28
شکل 2-9: مدل‌سازی عددی شیروانی میخکوبی شده توسط نرم‌افزار اجزا محدود 30
شکل 2-10: ضریب اطمینان پایداری شیروانی میخکوبی شده بر اساس زاویه شیب شیروانی و میخ‌خاک ها 31
شکل 2-11:توزیع نیروی کششی در میخ‌خاک‌ها در حالت نسبت طول به ارتفاع متفاوت .A: طول متفاوت میخ‌خاک در 3/1 بالای شیب. B: طول متفاوت میخ‌خاک در 3/1 پایینی شیب. 32
شکل2-12 : سازه نگهبان مهارشده با انکر 35
شکل 2-13 : تغييرات نسبت تغيير مکاني با ضریب انعطاف‌پذیری 43
شکل 2-14 : جابجایی افقی دیواره گود براي دو سیستم با عمق‌های مختلف گود در معیار راست- سخت‌گیرانه، چپ- ساده 45
شکل 2-15 : جابجایی راست- افقی، چپ- قائم، سطح زمین براي دو سیستم، با عمق‌های مختلف گود در معیار سخت‌گیرانه 45
شکل 2-16 : جابجایی راست- افقی، چپ- قائم، سطح زمین براي دو سیستم، با عمق‌های مختلف گود در معیار ساده 46
شکل 3-1 : کاربرد صفحات در مسائل ژئوتکنیکی 52
شکل 3-2 : موقعیت گره‌ها و نقاط تنش در یک جزء 5گره ای و 3 گره ای تیر 53
شکل 3-3 : توزیع گره‌ها و نقاط تنشی در اجزای سطوح مشترک و ارتباط آن‌ها با اجزای خاک 54
شکل 3-4 : ایده اصلی یک مدل الاستیک کاملاً پلاستیک 57
شکل 3-5 : سطح تسلیم مدل موهر – کولمب در فضای تنش‌های اصلی (C=0) 58
شکل 3-6 : تعریف E0 و E50 نتایج آزمایش سه محوری زهکشی شده استاندارد 60
شکل 3-7 : دایره‌های تنش در حالت تسلیم، ترسیم پوش گسیختگی کولمب 61
شکل 3-8 : مقطع دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر 62
شکل 3-9 : هندسه مدل دیوار پروژه کلوتر 64
شکل 3-10 :مقایسه نیروی کششی سر میخ‌خاک‌ها با عمق در اندازهگیری و مدل فان و لیو و صحت سنجی 65
شکل4 - 1:مدل و شرایط مرزی 70
شکل 4-2:ضریب ایمنی طراحی دیواره میخکوبی شده برای گود9 متر 74
شکل 4-3: ضریب ایمنی طراحی دیواره میخکوبی شده برای گود18 متر 74
شکل 4-4: ضریب ایمنی طراحی دیواره میخکوبی شده برای گود27متر 74
شکل 4-5:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود 9 متر 75
شکل 4-6:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود18 76
شکل 4-7:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود27متر 76
شکل 4-8:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود9 متر 77
شکل 4-9:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود18 متر 78
شکل 4-10:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود27متر 78
شکل 4-11 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0 است. 79
شکل 4-12 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرHاست. 79
شکل
توجه : فایل بالا دارای پشتیبانی و امکان پیگیری است که با کلیک بر روی (دریافت فایل) نمایش داده خواهد شد
با تشکر از انتخاب شما