621 views
پیشینه تحقیق تئوری های مربوط به فشار جانبی خاک روی دیوار های حائل و تئوری آرچینگ ترزاقی دارای ۵۹ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.
۱-۱- مقدمه ۵
۱-۱-۱-پیشینه تحقیق ۵
۱-۱-۲- پدیده قوسی (Arching) ۷
۱-۱-۳- تونل ۱۰
۱-۱-۴- شمعهای ردیفی ۱۳
۱-۱-۵- دیوار حائل ۱۶
۲-تئوریهای مربوط به فشار جانبی خاک روی دیوارهای حائل ۲۱
۲-۱- مقدمه ۲۱
۲-۲- فشار جانبی خاک در حالت سکون ۲۲
۲-۳- نظریه فشار خاک رانکین ۲۵
۲-۳-۱- فشار جانبی محرک خاک رانکین ۲۵
۲-۳-۲- فشار جانبی مقاوم خاک رانکین ۲۸
۲-۴- نظریه فشار خاک کولمب ۳۲
۲-۴-۱- فشار جانبی محرک خاک کولمب ۳۲
۲-۴-۲- فشار جانبی مقاوم خاک کولمب ۳۵
۲-۴-۳- روش ترسیمی محاسبه فشار خاک محرک کولمب ۳۷
۲-۴-۴- روش ترسیمی محاسبه فشار محرک خاک با خاکریز چسبنده ۳۹
۲-۵- فشار جانبی خاک بر اساس روشهای تحلیل سایر محققان ۴۴
۲-۶- فشار جانبی خاک بر اساس وزن توده ۴۵
۳- تئوری آرچینگ ترزاقی ۴۷
۳-۱- مقدمه ۴۷
۳-۲- حالت تنش در منطقه آرچینگ ۴۸
۳-۳- تئوری آرچینگ ۵۰
فهرست منابع و مآخذ: ۵۸
۱- Terzagi, K. 1941. General wedge theory of earth pressure. ASCE, Transaction, 106, pp 68-80
۲- Terzagi, K. 1934. Large retaining wall tests. Engineering News Record, Vol. 112, pp 136-140.
۳- Terzaghi, K., Peck, R. B. 1967. Soil Mechanics in engineering practice, 3th ed. New York: Wiley & soncs, Inc
۴- Braja, M. Das. 2001. Principles of Geotechnical Engineering, 5th ed.
۵- Braja, M. Das. 2003. Principles of Foundation Engineering, 5th ed.
۶- Ranken, R.E. and J. Ghaboussi (1975), Tunnel Design Considerations: “Analysis of Stresses andDeformations Around Advancing Tunnels”, Department of Transportation, Report No. FRA-OR and D 75-84.
۷- Dalvi,R.S.,Bhosale,S.S.,and Pise,P.J. (2005). “Analysis for passive earth pressure-Catenary arch in soil.” Indian Geotechnical Journal, 35, No 4, 388-400
۸- Dalvi, R.S.,Bhosale,S.S., and Pise, P.J. (2007). “Analysis of arching in soil.” Communicated to International Journal of Geo-mechanics, ASCE.
۹-Evans, C. H. (1983). An Examination of Arching in Granular Soils, M.S. Thesis, MIT.
۱۰- Getzler, Z., Komornik, A. & Maturik, A. (1968). “Model study on arching above buried structures“. J. Soil
۱۱- Harrop-Williams, K.O. 1989. Geostatic Wall Pressures. Geotechnique engineering ASCE, 115, NO.9, pp 1321-1325.
۱۲- Handy, R.L. (1985)”The Arch in Soil Arching”, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 3, No. 3, pp. 302-318.
۱۳- Ono, K. & Yamada, M. (1993), “Analysis of Arching Action in granular mass“,Geotechnique 43, No. 1,105 -120.
۱۴- Plaxis manual 2D Ver.8.2، copyright 2002.
وجود هرگونه سازه در داخل تودهی زمین باعث تغییر در توزیع تنش[۱] در محل شده و انتظار میرود که این تغییر نیرو بر سازه تأثیر بگذارد. علاوه بر این زمین واقع در مجاورت یک سازه میتواند تا حد زیادی ظرفیت باربری آن را در مقایسه با سازهی مشابه غیرهمدفون افزایش دهد. در طراحی سازه هایی از قبیل تونلها، گودالها، مجاری آبهای زیرزمینی و غیره نمیتوانند از آیین نامه های موجود برای سازههایی که بر روی زمین احداث میشوند، تبعیت کنند. سه عامل اصلی برای تصمیم گیری اینکه چه سطح از تنش تغییر میکند (مک نالتی[۲]، ۱۹۶۵): خواص فیزیکی سازه، رفتار بار-تغییرشکل سازه، خواص زمین اطراف سازه بهخصوص قابلیت انتقال نیروها میتوان اشاره کرد. این روند که باعث میشود، تنشها بر یا به اطراف سازهی مدفون شده در خاک از میان تنشهای برشی ناشی از جابجاییهای مرتبط انتقال پیدا کنند پدیده قوسی یا همان Arching گویند.
پدیده قوسی[۳] حدود ۱۵۰ سال پیش شناخته شد. تحقیقات در این زمینه بهصورت پراکنده و اغلب نسبت به یک ناحیه ی خاص که از اهمیت ویژهای در آن نقطه زمانی داشته است، میباشد. پدیده قوسی در بسیاری از مسائل ژئوتکنیک وجود دارد. درحالیکه پدیده قوسی در ابتدا در زمینهی غیره ژئوتکنیکی شناخته شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در حدود سال ۱۸۰۰ مهندسان نیروی نظامی فرانسه اقدام به طراحی مخزن سیلو نمودند (فلد[۴]، ۱۹۴۸). آنها یافتند که قسمت انتهایی سیلو فقط بخشی از وزن کل مصالح بالای آن را حمل میکند و دیوارهای کناری در معرض نیروی بیشتری نسبت به آنچه که انتظار میرفت، قرار دارند. آزمایشات نشان دادند که اگر مقطع کوچکی از قسمت انتهایی جدا شده و به پایین حرکت کند، نتیجه میشود که نیروی وارده به مقطع بسته به ارتفاع مصالح داخل مخزن دارد. آنها نتیجه گرفتند، یک قوس در بالای مقطع جابجا شده، شکل میگیرد. بعد از سال ۱۸۰۰ این دانش از رفتار در مخزن سیلوها در طراحی سیلوها برای مصالح دانهای و سایر مصالح ذرهای به کار برده شد. در محدودهی سال ۱۹۱۰ پروژه مهم زهکشی زمین در میدوست جریان یافت (اسپانگلر و هندی[۵]، ۱۹۷۳). مهندسان یافتند که بسیاری از لولههای زهکش پس از نسب و ریختن خاک، دچار شکست شدهاند. آنسون مارستون، تحقیقات وسیعی در دانشگاه ایالت آیووا در رابطه با نیروهای وارده بر لولههای دفن شده در زمین انجام داد و دریافت که به دلیل انعطافپذیر بودن لولهها و همچنین روند نسب، مقدار نیرو تغییر میکند؛ که این تغییر به پدیده قوسی نسبت داده شد. در سال ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ اهمیت آرچینگ در اطراف تونلها شناخته شد؛ که این از آزمایشات متعددی که حتی امروزه نیز مورد استفاده قرار میگیرد حصول گردید (سزچی[۶]، ۱۹۹۶). در ۱۹۳۶ ترزاقی با انجام آزمایشهایی تئوری آرچینگ را مطرح کرد. در سال ۱۹۶۰ زمانی که وزارت دفاع آمریکا حمایت قابلتوجهی از تحقیقات در زمینه اندرکنش خاک-سازه کرد. تکنیکهایی برای طراحی سختتر استحکامات نظامی نیاز شد و شناخته شد که پدیده قوسی این امکان را میدهد که از زیر، زمین برای محافظت از حملات نظامی هستهای که باعث نابودی کلیه سازههای سطحی میشود، بهره برد؛ که اغلب این تحقیقات را سیمپسون در سال ۱۹۶۴ در زمینه اندرکنش خاک-سازه ارائه داد. امروز با گذشت بیش از ۵۰ سال از ارائه تئوری آرچینگ به دلیل اهمیت این پدیده در طراحی سازهای و مسائل ژئوتکنیکی در سازههای مدفون هنوز تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.
در ایران نیز دکتر مسعود مکارچیان با ساخت دستگاه اندازهگیری نیروی قوس زدگی، این پدیده را در مصالح ماسهای مورد بررسی قرار داد. درنهایت شاخص قوس زدگی با توجه به میزان دانسیته نسبی مصالح ماسهای و نیز ارتفاع نمونه خاک در سلول آزمایش ارائه شد. همچنین دکتر جمشید صدر کریمی در سال ۱۳۸۹ در دانشگاه تبریز این پدیده را در حالتی که شکل دریچهها دایره و با قطرهای متفاوت بوده، مورد بررسی قرار داد تا تأثیر شکل دریچه و ابعاد آن بر پدیده قوسی را به دست آورد.
عمومیترین تعریف قابلقبول برای پدیده قوسی توسط ترزاقی[۷] (۱۹۴۳) ارائه گردید، بهطور خلاصه اگر قسمتی از دریچهی صلب تودهی خاک رو به پایین حرکت کند شکل (۱-۶)، خاک مجاور، با توجه به باقیمانده از توده خاک، حرکت میکند. این حرکت با استفاده از تنشهای برشی که باعث کاهش فشار در قسمت پایین آمدهی دریچه و افزایش فشار در اطراف قسمت صلب میشود، مقاومت میکند. این تئوری پدیده قوسی میباشد و این اغلب زمانی اتفاق میافتد که یک قسمت از دریچه نسبت به قسمتهای مجاور پایینتر باشد. بسته به حرکتهای مرتبط سازه و زمین اطراف میتوان پدیده قوسی را به دو حالت محرک و مقاوم مجزا نمود. شکل (۱-۱) آرچینگ محرک[۸] را نشان میدهد (که در بعضی موارد آرچینگ مثبت خوانده میشود). سازهی موجود درون توده خاک اگر تغییرشکل پذیرتر از خاکی که آن را احاطه کرده، باشد، (هنگامیکه بار بیش از حد و یا اضافی به سیستم اعمال گردد، سازه تغییر شکل بیشتری نسبت به خاک خواهد داد (شکل ۲-۱)). تنشها بر روی سازه کمتر از تنشهای ژئواستاتیک میباشد، در صورتی که تنش در خاک اطراف سازه بزرگتر است. شکل (۳-۱) آرچینگ مقاوم[۹] را نشان میدهد (که اغلب بهعنوان آرچینگ منفی شناخته میشود). در اینجا خاک نسبت به سازه تراکم پذیرتر میباشد و از این رو باعث افزایش فشار کل بر روی سازه و همچنین کاهش فشار در خاک اطراف آن میشود (شکل (۴-۱)).
اگر خواص نیرو-تغییرشکل سازه و خاک یکسان باشد، تنش در خاک و بر روی سازه از جنس ژئواستاتیک خواهد بود و هیچگونه آرچینگی اتفاق نمیافتد. وقوع چنین وضعیتی بعید است، به این دلیل که میان رفتار مصالح سازه ازجمله آهن و فولاد با خاک تفاوت وجود دارد. خصوصاً سازههای زیرزمینی که تغییرشکلشان یکنواخت نیستند که سبب میشود توزیع تنش پیچیدهتر شود. بازتوزیع تنش ناشی از جابجاییهای مرتبط رفتاری است که اغلب در هر دو خاک درشتدانه و چسبنده مشاهده میشود. ولی بقاع این بازتوزیع بههرحال برای این دو نوع خاک یکسان نیست. در خاکهای ریزدانه پدیده خزش سبب میشود تنشها در طول زمان کاهشیافته و اغلب بزرگی آن نزدیک به وزن بیشبارگذاری شود (پک[۱۰]، ۱۹۶۹). پروسه کاهش تنش مشابهی نیز میتواند در خاکهای درشتدانه زمانی که تحت عوامل خارجی ازجمله ارتعاشات هستند، رخ دهد. به هرحال، دامنه کاهش معمول مشاهده شده ناشی از آرچینگ برای خاکهای درشتدانه از مقادیر ناچیز تا فقط حدود ۱۵ درصد است (اسپانگر و هندی ۱۹۷۳). ازنقطهنظر طراحی، کاهش بار مفید طولانیمدت به دلیل پدیده قوسی میتواند تنها در خاکهای دانهای پیشبینی شود.
پوشش تونل[۱] هرگز در معرض مقدار باری که توسط تنش اولیهی حاکم بر زمین پیشبینیشده، قرار نمیگیرد. خوشبختانه مقدار تنش اولیه با تغییرشکل زمین که به هنگام حفاری و اغلب پس از نسب و راهاندازی رخ میدهد کاهش مییابد. این کاهش تنش ناشی از تغییر شکل زمین پدیده قوسی را نشان میدهد. ازآنجاکه تغییرشکل زمین متصل است به تغییرشکل پوشش، بنابراین مقدار بار وارده به پوشش بستگی به تغییرشکل خود آن دارد. به این دلیل است که همیشه اندرکنش خاک و سازه و تشکیل مشکل اصلی برای طراحی بهعنوان بار وارده، متغیر مستقل نیست؛ بنابراین سؤال این نیست که چه فشاری به پوشش تونل اعمال میشود، بلکه مسئلهی اصلی این است که چه رابطهای بین فشار و تغییرشکل وجود دارد.
ترزاقی از تئوری فوقالذکر در طراحی تونل استفاده کرد (ترزاقی ۱۹۴۳). ناحیه تنش در خاک بالای تونل مشابه است با ناحیه تنش خاک در بالای نوار تسلیم. ترزاقی فرض کرد که عملکرد خاک مجاور تونل به هنگام ساختن به سمت جوانب تونل میباشد. این، شرایط فشار محرک با سطوحی از ناحیهی تسلیم با سطح شیبدار در حدود ایجاد میکند.
[۱] Tunnel
[۱] stress distribution
[۲] McNulty
[۳] Arching
[۴] Feld
[۵] Spangler and Hendy
[۶] Szechy
[۷] Terzaghi
[۸] Active Arching
[۹] Passive Arching
تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ را پرداخت نمایید.
ارسال نظر