پایان نامه بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک

پایان نامه بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک
پایان نامه کارشناسی ارشد
–

تعداد صفحه :119
چکیده:
مقاومت قوسی خاک یکی از پدیده¬های مهم در مسائل ژئوتکنیکی از قبیل سازه¬های زیرزمینی، تونل¬ها، شمع¬های سرباز، دیوارهای حائل و غیره، می¬باشد. تئوری آرچینگ حدود 150 سال پیش شناخته شد. تحقیقات در حقیقت به‌صورت پراکنده و اغلب نسبت به یک ناحیه¬ی خاص که از اهمیت ویژه¬ای در آن نقطه زمانی داشته است، می¬باشد. در سال 1943 عمومی¬ترین تعریف قابل‌قبول برای پدیده قوسی توسط ترزاقی ارائه گردید، به‌طور خلاصه اگر قسمتی از دریچه¬ی صلب توده¬ی خاک رو به پایین حرکت کند، خاک مجاور، با توجه به باقی‌مانده از توده خاک، حرکت می‌کند. در این پایان‌نامه با ساخت جعبه¬ای با دریچه¬های متغیر که قابلیت جابجایی دارند، در محیط آزمایشگاهی سعی شده حرکت دریچه در راستای افق بوده و پدیده¬ی قوسی خاک بر روی دو نوع ماسه در این حالت مورد بررسی قرار گیرد. سپس میزان خاک جابجا شده، شکل و سطح گسیختگی اندازه¬گیری شده و تغییرات تنش در پشت دیوار به نسبت عرض آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین یک نمونه از آزمایش¬های انجام شده در محیط نرم¬افزار عددی PLAXIS مدل شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. درنهایت می¬توان دید که سطح گسیختگی غیره¬خطی بوده و توزیع تنش در پشت دریچه به‌شدت به عرض دیوار بستگی دارد که. با افزایش عرض دریچه عرض گسیختگی افزایش می¬یابد که با میل عرض دریچه به بینهایت سطح گسیختگی منطبق بر سطح گسیختگی تئوری می¬شود؛ و درنهایت مشاهده می¬شود، خاک پشت دریچه از خود مقاومت قوسی نشان می¬دهد.
کلیدواژه‌ها: مقاومت قوسی، سطح گسیختگی، توزیع تنش

فهرست مطالب
شماره و عنوان مطالب صفحه

فصل اول: کلیات پژوهش
1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2
1-2- بیان مسئله……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….17
1-3- اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………………………18
1-3-1- اهداف کلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..18
1-3-2- اهداف جزئی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

فصل دوم: تئوری¬های مربوط به فشار جانبی خاک روی دیوار حائل
2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………20
2-2- فشار جانبی خاک در حالت سکون……………………………………………………………………………………………………………………….21
2-3- نظریه فشار خاک رانکین……………………………………………………………………………………………………………………………………24
2-3-1- فشار جانبی محرک خاک رانکین…………………………………………………………………………………………………………………….25
2-3-2- فشار جانبی مقاوم خاک رانکین………………………………………………………………………………………………………………………27
2-4- نظریه فشار خاک کولمب……………………………………………………………………………………………………………………………………31
2-4-1- فشار جانبی محرک خاک کولمب……………………………………………………………………………………………………………………30
2-4-2- فشار جانبی مقاوم خاک کولمب………………………………………………………………………………………………………………………34
2-4-3- روش ترسیمی محاسبه فشار خاک محرک کولمب……………………………………………………………………………………………35
2-4-4- روش ترسیمی محاسبه فشار محرک خاک با خاک‌ریز چسبنده…………………………………………………………………………..38
2-5- فشار جانبی خاک بر اساس روش¬های تحلیل سایر محققان……………………………………………………………………………………43
2-6- فشار جانبی خاک بر اساس وزن توده……………………………………………………………………………………………………………….44

فصل سوم: تئوری آرچینگ ترزاقی
3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………47
3-3- تئوری آرچینگ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..50

فصل چهارم: آزمایشات و مدل¬سازی عددی
4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………59
4-2- مشخصات خاک مصرفی………………………………………………………………………………………………………………………………..59
4-2-1- منحنی دانه-بندی……………………………………………………………………………………………………………………………………….59
4-2-2- محاسبه زاویه¬ی اصطکاک داخلی ( )…………………………………………………………………………………………………………61
4-2-3- محاسبه وزن مخصوص ( )………………………………………………………………………………………………………………………62
4-3-مشخصات مدل فیزیکی………………………………………………………………………………………………………………………………….63
4-4- مدل¬سازی آزمایشگاهی…………………………………………………………………………………………………………………………………..64
4-4-1- ارتفاع 15 سانتیمتر…………………………………………………………………………………………………………………………………….64
4-4-2- ارتفاع 20سانتیمتر……………………………………………………………………………………………………………………………………..72
4-4-3- ارتفاع 25 سانتیمتر……………………………………………………………………………………………………………………………………..78
4-4-4- مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از آزمایشات…..…………………………………………………………………………………………………..84
4-4-5- بررسی درصد کاهش فشار در پشت دریچه…………………………………………………………………………………………………..87
4-5- مدل¬سازی عددی…………………………………………………………………………………………………………………………………………..91

فصل پنجم: بحث و نتیجه¬گیری
5-1- بحث و نتیجه-گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………..97
5-2-پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………98
فهرست منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….99

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند