پایان نامه طراحی لرزه ای خاکریزهای خاک مسلح بر اساس محاسبه قابلیت اطمینان
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 110
پایان نامه طراحی لرزه ای خاکریزهای خاک مسلح بر اساس محاسبه قابلیت اطمینان
نوع فایل: Word و قابل ویرایش
تعداد صفحات : 110 صفحه
چکیده
خاک مسلح مصالحی ویژه است که از ترکیب خاک و عضو مسلح کننده بوجود می آید. مسلح کننده اجزاء مقاوم در برابر نیروهای کششی است و به صورت سیم ، نوار، شبکه، پارچه، نمد و که از جنس فولاد، آلومینیوم، پلاستیک، مواد پلیمری و یا هر ماده دیگری می تواند باشد. اصولا خاک در برابر کشش و برش ضعیف است و ایده خاک مسلح در حقیقت راه حلی برای رفع این نقیصه می باشد. مشارکت مسلح کننده ها و خاک مصالح ویژه ای را ایجاد می نماید که دارای خواصی کاملا متفاوت با خواص اجزاء تشکیل دهنده آن است و امکان ساخت سازه های اقتصادی که قادر به مهار نیروهای کششی باشد را فراهم می سازد. استفاده از مسلح کننده های پلیمری سبب شد خاک مسلح در طیف وسیعی از سازه های خاکی نظیر دیوارهای حائل، شیروانی های خاکی و کاربرد گسترده ای پیداکند. ژئوسنتتیک ها به عنوان المان مسلح کننده و عناصر کششی در توده خاک قرار داده می شوند و باعث افزایش باربری خاک می شوند.
تاکنون روش های مختلفی برای آنالیزها وطراحی خاک مسلح ارائه شده است. براساس مطالعات انجام شده اغلب روشهای طراحی شیروانی های خاکی مسلح با ژئو تسنتتیک بر اساس روش های حدی استوار می باشند که روش تعادل حدی و روش اجزاء محدود نسبت به بقیه کاربرد بیشتری دارد.
از سوی دیگر در مسائل ژئوتکنیک ، نامعینی و تغییر پذیری ذاتی در پارامترهای مقاومتی خاک به شکل محسوس دیده میشود. علاوه بر این سایر خطاها نظیر خطاهای اندازه گیری و تقریب در مدل، باعث ایجاد خطای غیر قابل اجتناب در مسائل ژئوتکنیک می شود. در مورد پایداری شیروانیها که از جمله مسائل مهم ژئوتکنیکی است نیز موارد ذکر شده وارد است. با توجه به طبیعت تغییر ناپذیر و نامعینی در مساله ی پایداری شیروانی ها، بحث تحلیل احتمالاتی مفهوم پیدا میکند.
یکی از روشهای در نظر گرفتن اثر نامعینی ها در مسائل ژئوتکنیکی و انجام تحلیلهای احتمالاتی، روش مونت کارلو است. در روش شبیه سازی مونت کارلو که روشی احتمالاتی است، برای پارامترهای ورودی تغییر پذیر تابع توزیع احتمال در نظر گرفته می شود و با نمونه گیری تصادفی از این توابع توزیع، ضریب اطمینان در دفعات بسیار محاسبه می شود و در نهایت یک تابع توزیع احتمال برای ضریب اطمینان بدست می آید.
در این پایان نامه زاویه ی اصطکاک داخلی، وزن مخصوص، مقاومت کششی مسلح کننده ها و ضریب شبه استاتیکی زلزله بعنوان پارامترهای نامعین و تغییرپذیر در نظر گرفته شده و نحوه طراحی شیروانی های خاکی از دیدگاه احتمالاتی مورد بررسی قرار گرفته است که نتیجه آن بدست آمدن طرحی اقتصادی و بهینه میباشد.
کلمات کلیدی: خاک مسلح،قابلیت اعتماد پذیری،ضریب اطمینان،روش شبیه سازی مونت کارلو
فهرست مطالب
فصل ۱: کلیات..۰
1-1 مقدمه..۱
1-2 تعریف ها و مفاهیم کلی خاک مسلح و قابلیت اطمینان..۲
1-3 اهداف پژوهش ۴
1-4 ساختار پایان نامه ..۵
فصل ۲: مروری بر ادبیات فنی خاک مسلح و مفاهیم آماری..۶
2-1 مقدمه..۷
2-2 تاریخچه استفاده از خاک مسلح..۹
2-3 مسلح کننده ها.. ۱۳
2-4 ژئو سنتتیک ها.۱۴
۲-۴-۱ انواع اصلی ژئو سنتتیک ها وکاربردهای آنها .. 16
۲-۴-۱-۱ ژئوتکستایل ها.۱۶
۲-۴-۱-۲ ژئوگریدها۱۸
۲-۴-۱-۳ ژئونت ها۱۹
۲-۴-۱-۴ژئوکامپوزیتها۱۹
2-5 مقدمه ای بر آمار و احتمال. ۲۰
۲-۵-۱ تعریف واریانس ۲۰
۲-۵-۲ انحراف معیار:..۲۱
۲-۵-۳ تابع توزیع نرمال:..۲۱
۲-۵-۴ ضریب تغییرات:۲۲
۲-۵-۵ جدول ضریب تغییرات برخی پارامترهای مشخصه خاک۲۲
فصل ۳:روش های طراحی..۲۴
3-1مقدمه. ۲۵
3-2 روش تنش مجاز.۲۵
3-3طراحی بر اساس ضرایب بار و مقاومت.۲۹
3-4 طراحی بر اساس قابلیت اطمینان.۳۰
۳-۴-۱ روش شبیه سازی مونت کارلو ۳۳
۳-۴-۲ احتمال گسیختگی.۳۸
۳-۴-۳ شاخص اعتمادپذیری۳۸
۳-۴-۴ مقادیر مجاز در احتمال گسیختگی و شاخص اعتمادپذیری۳۹
۳-۴-۵ منابع نامعینی و خطا در مهندسی ژئوتکنیک.۴۰
فصل ۴:مروری بر برنامه اسلاید و مدل مورد مطالعه.۴۳
4-1مقدمه..۴۴
4-2 مروری بر برنامه اسلاید ۴۵
۴-۲-۱ آنالیز احتمالاتی به وسیله اسلاید .۴۵
4-3 انتخاب هندسه و مشخصات مدل۴۶
4-4 مشخصات مدل مورد استفاده.۴۶
4-5 تعیین خصوصیات مصالح ..۴۷
4-6 روش تحلیل ..۴۷
4-7 بارهای وارده .. ۴۸
۴-۷-۱ تحلیل های شبه استاتیکی پایداری لرزه ای شیروانی های خاکی.۴۸
۴-۷-۲ بررسی پارامترهای موثر بر ضریب زلزله شبه استاتیکی .۴۹
۴-۷-۳ روشهای ارائه شده توسط محققین مختلف برای انتخاب ضریب زلزله شبه استاتیکی۵۰
4-8 مسلح کننده ها۵۱
4-9 روش قابلیت اطمینان۵۱
فصل ۵: محاسبات.۵۳
5-1 مقدمه..۵۴
5-2 محاسبات۵۳
۵-۲-۱ بررسی اثر فاصله بین مسلح کننده ها55
۵-۲-۲ بررسی اثر طول مسلح کننده ها.۵۸
۵-۲-۳ تاثیر مقاومت کششی مسلح کننده ها۶۰
۵-۲-۴ بررسی اثر زاویه اصطکاک داخلی سیستم.۶۲
۵-۲-۵ اثر وزن مخصوص خاک ۶۳
۵-۲-۶ بررسی اثر زاویه و ارتفاع شیب .۶۵
۵-۲-۷ بررسی اثر ضریب زلزله.۶۷
5-3 تاثیر ضریب تغییرات زاویه اصطکاک داخلی برروی قابلیت اطمینان ..۶۸
5-4نتیجه تحقیق در قالب یک مثال۶۹
۵-۴-۱ بررسی برخی از نمودار های آماری .71
۵-۴-۱-۱ نمودار هیستوگرام.۷۱
۵-۴-۱-۲ نمودار تجمعی.۷۲
۵-۴-۱-۳ نمودار پراکندگی..۷۳
۵-۴-۱-۴ نمودار همگرایی..۷۳
فصل ۶: پیشنهادات و نتیجه گیری..۷۵
6-1 جمع بندی و نتیجه گیری.۷۶
6-2 پیشنهادات۷۷
فصل۷: مراجع۷۸
فصل۸: پیوست.۸۱
7-1 مقدمه..۸۲
۷-۱-۱روش های محاسبه ی پایداری شیب ها۸۲