شماره ركورد
24376
شماره راهنما
CIV2 223
عنوان
ارزيابي عددي عوامل موثر در پايداري داخلي ديوارهاي خاك مسلح با مصالح ژئوسنتتيكي و مقايسه با روشهاي ساده آشتو و سختي K
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران- ژئوتكنيك
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1403/11/06
صفحه شمار
97 ص.
استاد راهنما
ميثم مشايخي
كليدواژه فارسي
ژئوسنتتيك , خاك مسلح , پايداري داخلي خاك مسلح , سختي K , ساده آشتو
چكيده فارسي
استفاده از مصالح پليمري به عنوان مسلح كننده در خاك به عنوان يكي از فنآوري هاي نوين در مهندسي عمران شناخته ميشود. كاهش هزينههاي ساخت، قابليت بازيافت مصالح، افزايش سرعت و سادگي اجرا و عدم نياز به نيروي ماهر در عمليات اجرايي موجب شدهاست كه اين نوع خاك مسلح به عنوان يكي از گزينه هاي بالقوه در مقايسه با روشهاي سنتي مورد توجه قرار گيرد. اين مزايا باعث افزايش فعاليتهاي تحقيقاتي به منظور درك مناسبتر از خاك مسلح و بررسي عوامل موثر در رفتار اين سازهها شده است. اگرچه اصول طراحي اين ديوارها در پايداري خارجي مشابهت فراواني با ديوارهاي نگهدارنده مرسوم در مهندسي عمران دارد، تفاوتهاي موجود در رفتار داخلي اين ديوارها به عنوان يكي از وجوه تمايز ديوارهاي خاك مسلح در مقايسه با ديوارهاي مرسوم شده است. به همين دليل پايداري داخلي اين ديوارها از اهميت زيادي در طراحي اين سازهها برخوردار است و به عنوان يكي از جنبههاي متمايزكننده روشهاي مختلف طراحي شناخته ميشود. در اين روشها تعيين حداكثر بار مسلح كننده به عنوان عامل تعيين كننده در طراحي داخلي در نظر گرفته ميشود. در اين پژوهش مدلسازي سه بعدي ديوار خاك مسلح به ارتفاع 7.92 متر با نماي بلوك مدولار در نرمافزار آباكوس با فرض مدل موهر-كلمب براي خاكريز و مدل الاستيسيته خطي براي ژئوگريد انجام شد. سه معيار تغيير شكل جانبي ديوار، بار و كرنش مسلحكنندهها مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج حداكثر بار ايجاد شده در مسلحكنندهها با دو روش سختي K و روش ساده آشتو نشان داد كه حداكثر بار ايجاد شده در مسلحكننده در مطالعه حاضر كمتر از روش ساده آشتو و بيشتر از روش سختي K است. همچنين جهت بررسي عوامل موثر در عملكرد ديوار، اثر مدول الاستيسيته خاك (با فرض 40، 45، 50 و 55 مگاپاسكال)،چسبندگي (با فرض 1.2، 3 و 6 كيلوپاسكال)، زاويه اصطكاك (با فرض 33، 35، 38.5 و 42 درجه) و زاويه اتساع (10، 12، 14 و 16 درجه) در پايداري داخلي خاك بررسي شد. افزايش مدول الاستيسيته، زاويه اصطكاك، چسبندگي و زاويه اتساع خاك در بازه مذكور موجب كاهش به ترتيب 7.5%، 57%، 94% و 1.5% در حداكثر كرنش يازدهمين مسلحكننده شد. همچنين رفتار ديوار تحت شرايط بالاتر از سطح خدمت مورد بررسي قرار گرفت. وجود بارهاي سطحي موجب تغيير نحوه توزيع بار ايجاد شده در مسلحكنندهها شد.
كليدواژه لاتين
Geosynthetic , Reinforced soil wall , Internal stability , K-stiffness , AASHTO simplified
عنوان لاتين
Numerical evaluation of influential factors in internal stability of geosynthetic reinforced soil walls and comparison with AASHTO simplified and K-stiffness method
گروه آموزشي
مهندسي عمران
چكيده لاتين
Polymeric materials are considered one of the emerging technologies in civil engineering with major applications in Geotechnical engineering known as geosynthetic reinforced soil (GRS). Compared to the traditional retaining structures, the GRS systems have benefits including a reduction in construction cost and time, low-cost material recycling, and simplicity of construction that can be performed by unskilled labor. These advantages have led to an increase in research activities to better understand the performance of GRS and evaluate the influential factors on the behavior of these structures. Although the design principles of these walls in terms of external stability share many similarities with conventional retaining walls in civil engineering, the differences in the internal response become one of the distinguishing features of GRS. Therefore, internal stability is of great importance in the design of these structures and is recognized as one of the distinguishing aspects of various design methods. In these methods, determining the maximum load on the reinforcement is considered a decisive factor in internal design. In this study, the three-dimensional modeling of a 7.92-meter-high GRS with a modular facing block is conducted using Abaqus software. The Mohr-Coulomb model was assumed for the backfill, while a linear elasticity model was used for the geogrid. In the simulations, three criteria have been chosen for performance evaluation including lateral displacement of the wall, load, and strain on the reinforcements. A comparison of the maximum induced load in the reinforcements is compared with two design methodologies of K-stiffness and the simplified AASHTO. The Finite Element modeling results revealed that the maximum load generated in the reinforcements in this study was lower than that obtained from the simplified AASHTO method and higher than that from the K-stiffness method. To improve wall performance, the effects of soil modulus of elasticity (assumed values of 50, 45, 40, and 55 MPa), cohesion (assumed values of 3, 1.2, and 6 kPa), friction angle (assumed values of 38.5, 35, 33, and 42 degrees), and dilation (assumed values of 14, 12, 10, and 16 degrees) on the internal stability of the soil were examined. An increase in the modulus of elasticity, friction angle, cohesion, and dilation angle of the soil within the specified ranges resulted in a reduction of approximately 7.5%, 57%, 94%, and 1.5%, respectively, in the maximum strain of the eleventh reinforcement layer. Additionally, the behavior of the wall beyond the serviceability conditions was examined. The presence of surface loads altered the distribution of forces acting on the reinforcements.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
120278
نويسنده