کد متلب و فایل word کامل پایان نامه پیش بینی شعاع تاثیر شمع‌های ماسه ای متراکم در خاک‌های روانگرا

لینک دانلود

کد متلب و فایل word کامل پایان نامه

پیش بینی شعاع تاثیر شمع‌های ماسه ای متراکم در خاک‌های روانگرا

چکيده

شمع‌هاي ماسه اي متراكم بعنوان يكي از مؤثرترين و اقتصادي ترين روشها در مقاوم سازی خاک در جهت پيش‌گيري از رخداد روانگرايي، افزایش ظرفیت باربری و بهسازی خاک‌های با دانه بندی متنوع، از سال 1950 در کشور ژاپن و سپس در دیگر کشورهای جهان  مورد استفاده قرار گرفته است. روند اجرای شمع‌هاي ماسه اي متراكم در ابتدا بوسیله بارهای ضربه ای و سپس بارهای لرزشی و در نهایت باتوجه به مکانیسم شکل گیری آنها در خاک(تغییر شکل برشی خاک)، امروزه توسط بارهای استاتیکی- دورانی صورت می‌پذیرد. شعاع تاثیر شمع‌های ماسه ای متراکم در حال حاضر توسط روشهای طراحی تجربی ارزیابی می‌شود. شایان ذکر است که در روشهای تجربی مشخصه‌های مقاومتی در فواصل مختلف از مرکز شمع‌های ماسه ای متراکم برای کل توده خاک، بر خلاف واقعیت، یکسان درنظر گرفته می‌شود. تئوری بسط حفره با مبنای بسط حفره ای استوانه ای در یک توده خاک بی نهایت و با شعاع اولیه بسیار کوچک، تا یک شعاع نهایی مشخص، ازتوانمند ترین و پر کاربرد ترین روشها در بررسی مسائل مربوط می‌باشد. بگونه ای که می‌تواند در عین سادگی، در پیچیده ترین مسائل طراحی از جمله شمع‌هاي ماسه اي متراكم با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی خاک به کار گرفته شود. در اين پژوهش، با اصلاح تئوري بسط حفره و درنظر گرفتن رفتار نرم شدگی خاک در آن، همچنین ارائه روابط ساده تر و برنامه نویسی در محیط نرم افزار MATLAB7.1 و مدل سازی عددی در محیط نرم افزار PLAXIS2D.v8.2، شعاع تاثير شمع‌هاي ماسه‌اي متراكم ارزيابي گرديده و در فاصله‌های مختلف از مرکز آنها و درتمامی‌عمق‌ها قادر خواهیم بود تا کرنش‌های حجمی، تغییرات مدول الاستیسیته، مقادیر دانسیته نسبی و نسبت تخلخل ناشی از تغییر شکل‌های اعمال شده را با دقت مناسبی در مقایسه با روشهای طراحی تجربی و امکانات تئوری پیشین بسط حفره بررسی نمائیم. در پايان نیز مزیت‌ها و محدودیت‌های استفاده از روش مذکور به تفصیل شرح داده شده است.

کلید واژه‌ها: روانگرایی، شعاع تاثیر، شمع‌های ماسه ای متراکم، تئوری بسط حفره.

فهرست مطالب

عنوان                                                        صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1-کلیات2

1-2- روانگرایی   3

1-3- روانگرایی جریانی3

1-4- تحرک سیکلی4

1-4-1- انتشار جانبی5

1-4-2- روانگرایی سطحی6

1-5- روشهای مقابله در برابر پدیده روانگرایی          7

1-5-1- شرح عمومی‌روشهای مقابله در برابر پدیده روانگرایی          8

1-5-1-1- روشهای تراکمی          11

1-5-1-1-1- شمع‌های ماسه ای متراکم          11

1-5-1-1-2- روش ویبراسیون میله          18

1-5-1-1-3- روش ویبراسیون شناور          20

1-5-1-1-4- روش تراکم دینامیکی          21

1-5-1-1-5- روش کوبیدن لرزشی          23

1-5-1-2- روش صلب سازی و تثبیت خاک          24

1-5-1-3- روش تعویض و جای گذاری          28

1-5-1-4- پایین انداختن تراز آب زیرزمینی          29

1-5-1-5- روش استهلاک فشار آب منفذی          30

1-5-1-6- روش محدود سازی کرنش برشی          31

1-6- مقایسه روشهای جلوگیری از رخداد روانگرایی          32

1-6-1- مقایسه از حیث دامنه کاربرد          33

1-6-1-1- نوع خاک          34

1-6-1-2- بررسی آمارهای رسمی‌موجود          37

عنوان                                                                                              صفحه

1-6-2-  مقایسه مکانیسم عملکرد روش‌های مقاوم سازی در برابر رخداد روانگرایی          40

1-6-3- مقایسه روش‌های مقاوم سازی از لحاظ آلودگی‌های زیست محیطی          43

 

فصل دوم: مروري بر تحقيقات انجام شده

2-1- شمع‌های ماسه ای متراکم           46

2-2- تاریخچه، روند طراحی و روشهای اجرا          46

2-3- روند طراحی شمع‌های ماسه ای متراکم          47

فصل سوم: روش انجام کار

3-1- آشنايي با نرم افزار PLAXIS            52

 3-1-1- زیر برنامه ورودی              53

3-1-1-1- الگو‌های تحلیلی          53

3-1-1-2- اجزاء          54

3-1-1-3- ویژگی‌های مصالح          55

3-1-1-4- الگو‌های رفتاری خاک          56

3-1-1-5- شرایط مرزی          58

3-1-1-6- تولید شبکه اجزاء محدود          59

3-1-1-7- شرایط اولیه          59

3-1-2- زیر برنامه محاسبات          59

3-1-2-1- تحلیل پلاستیک          60

3-1-2-2- تحلیل تحکیم          61

3–1-2-3- تحلیل پایداری          61

3-1-2-4- تحلیل دینامیکی          62

3-1-3- زیر برنامه خروجی          62

3-1-4- زیر برنامه منحنی‌ها          63

3-2- نحوه مدل سازی          63

3-2-1- هندسه مدل          65

3-2-2- مشخصات فنی خاک          67

3-2-3- تحلیل مدل          67

عنوان                                                                                              صفحه

3-3- تئوری بسط حفره در توده خاک نامحدود          69

3-3-1- Vesic (1972)          70

3-3-2- Ramesh , Gupta (2002)          73

3-3-2-1- کرنش‌های پلاستیک در ناحیه پلاستیک اطراف یک حفره

استوانه ای          74

3-3-3- H. Vaziri and X. Wang(1992)          76

3-3-4- R. Salgado, J. K. Mitchell, M. Jamilkowski(1997)          78

فصل چهارم: نتايج، بحث و پيشنهادات 

4-1- نتايج بدست آمده و بحث           81

4-1-1- نتایج در دانسیته نسبی 40%          81

4-1-1-1- نرخ جایگذاری 05/0 (05/0as=)          82

4-1-1-2- نرخ جایگذاری 1/0 (1/0as=)          85

4-1-1-3- نرخ جایگذاری 15/0 و 02/0( 2/0 و 15/0as=)          88

4-1-2- نتایج در دانسیته نسبی 50%          91

4-1-2-1- نرخ جایگذاری 05/0 (05/0as=)          92

4-1-2-3- نرخ جایگذاری 1/0 (1/0as=)          94

4-1-2-3- نرخ جایگذاری 15/0 (15/0as=)          95

4-1-2-4- نرخ جایگذاری 2/0 (2/0as=)          97

4-1-3- نتایج در دانسیته نسبی 60%          98

4-1-3-1- نرخ جایگذاری 05/0 (05/0=as)          100

4-1-3-2- نرخ جایگذاری 1/0 (1/0as=)          101

4-1-3-3- نرخ جایگذاری 15/0 (15/0as=)          103

4-1-3-4- نرخ جایگذاری 2/0 (2/0as=)          104

4-2- نتيجه گيري و پيشنهادات          107

منابع          109

 

 

لینک دانلود

خروجی :

 

منابع

[1] Yoshida, N., Japanese Geotechnical Society, “Remedial Measures against Soil Liquefaction”, Taylor & Francis, 370 pp. 1998.

[2] Kramer, Steven L.” Geotechnical Earthquake. Engineering”, Prentice Hall, 653 pp. 1996.

[3] Arduino, P. “Dynamic Stiffness of Piles in Liquefiable Soils”, Washington State Department of Transportation, Olympia, WA, May 30, 2002. 22.

[4] Meymand, P. (1998).”Shaking Table Scale Model Tests of Nonlinear Soil-Pile-Superstructure Interaction in Soft Clay”, Ph.D. Dissertation, University of California, Berkeley.

[5] Bardet, J. P., N. Mace , and T. Tobita,(1999), “Liquefaction-induced ground deformation and failure“, Report, Civil Engineering Department, University of Southern California, Los Angeles.

[6] Ogawa, M. (Mar. 14, 1972).”Machines for Continuously Forming Sand piles”, United States Patent, No. 3648467.

[7] [Online]. Fudo Construction Co. Ltd., Tokyo, http://www.fudo-const.com/scp/procedure.php

[8] [Online].  http://www.eng.nus.edu.sg/EResnews/9505/fhlee.html [22 Sep 2008]

[9] Kitazume, M. “The Sand Compaction Pile Method” , Taylor & Francis Group, 232 pp. 2005.

[10] Nozu, M., Ohbayashi, J., Matsunaga, Y. “ Application of the static sand compaction pile method to loose sandy soil”, International Symposium on Problematic Soils, IS-Tohoku’98, Sendai, Japan, 28-30 October 1998, Balkema, Rotterdam, 1, pp. 751-755.

[11] Moffat, B.  S.,  P.E. (2007).  “Soil   Remediation Techniques for Reduction of Earthquake Induced Liquefaction “,Senior Structural Engineer, Jacobs Civil Inc.

[12] Department of The Army U.S. Army Corps OF Engineers,” Engineering and Design Settlement Analysis “, EM 1110-1-1904, 30 sep 1990, pp. 6-7.

[13] Dickenson, S. E., McCullough, N. J. (2002)”Assessment and Mitigation of Liquefaction Hazards to Bridge Approach Embankments in Oregon”, Oregon Department of Transportation Research Group.  Spr 361.

[14] Andrus, R., Chung, R.(1995) .“Cost-effective Ground Improvement for Liquefaction Remediation near Existing Lifelines”, 27th Joint Meeting of the U.S.-Japan. Cooperative Program in Natural Resources Panel on Wind and Seismic Effects, Tsukuma, Japan, pp. 115-123.

[15] Portar, P. L.,(2008).” Soil or Ground Improvement”, CEG 4011, Lecture 14

[16] Nishimura, S., Shimizu, H., (2008).” Reliability-based design of ground improvement for liquefaction mitigation”, Structural Safety, 30, pp.200-216.

[17] Aboshi, H., Mizuno, Y., Kuwabara, N., “present state of sand compaction pile in Japan”, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1991.

[18] Brinkgreve,R.B.J., Et al.”Plaxis2DV.8.2 Reference Manual” A.A. Balkema Publishers. (2002).

[19] Arulmoli, K., Muraleetharan, K. K., Hossain, M. M., and Fruth, L. S. (1992). “VELACS Soil Data Rep”. The Earth Technology Corporation, Irvine, Calif.

[20] Vesic, A.  S. (1972),” Expansion of cavities in infinite soil mass”, J.Soil Mech. And Found. Div., ASCE, 98(3), pp. 265-290.

[21] Gupta, R.C., (2002),”Finite Strain Analysis For Expansion Of Cavities In Granular Soils”, Soils And Foundations, 42(6), pp. 105-115.

[22] Vaziri, H., Wang, X., (1992),” Theoretical Solutions For The Problem Of A Cylindrical Cavity Expansion In A Mohr-Coulomb Material”, Computers and Structures, 48(5), pp. 961-962.

[23] Salgado, R., Mitchell, J., and Jamiolkowski, M. (1997). ”Cavity Expansion and Penetration Resistance in Sand.” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 123(4), pp. 344–354.

 

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

three + 2 =