digidtyle

پایان نامه طراحی سازه نگهبان گود برداری به روش ترکیبی میخکوبی و انکراژ به وسیله روش عددی

پایان نامه طراحی سازه نگهبان گود برداری به روش ترکیبی میخکوبی و انکراژ به وسیله روش عددی

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