Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 141

Strict Standards: Non-static method JApplication::getMenu() should not be called statically, assuming $this from incompatible context in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Non-static method JApplication::getMenu() should not be called statically, assuming $this from incompatible context in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Non-static method JApplication::getMenu() should not be called statically, assuming $this from incompatible context in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Non-static method JApplication::getMenu() should not be called statically, assuming $this from incompatible context in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Non-static method JApplication::getMenu() should not be called statically, assuming $this from incompatible context in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /home/gisconce/public_html/shop/plugins/content/tortags/tortags.php on line 154

کاربرد نرم افزار در ژئوتکنیک: شیب و شیروانی

ملاحظات طراحی:

- پایداری کلی

- مسلح سازی

- پایداری بلند مدت ( زلزله / فصل بارندگی)

- فشار آب

- ساخت پیاپی ( شیروانی پله ای / مایل)

 

روش حل :

تحلیل سه بعدی به روش اجزا ء محدود شیروانی ها نتایج  با جزئیات بالا  تولید می کند که نتایج به دست آمده از آن دقیق تر از آنالیز شیروانی به روش تعادل حدی دو بعدی می باشد. بنابراین به دلیل پیچیدگی و زمان بر بودن تحلیل سه بعدی به روش اجزاء محدود باعث می شود مهندسین طراح ژئو تکنیک ترجیحاً از روش تعادل حدی دو بعدی استفاده نمایند.

نرم افزار GTS NX دارای یک محیط تعاملی کاربر پسند بوده و می تواند بر این محدودیت های مدل سازی غلبه نماید. این گزینه ها می توانند باعث بالا رفتن دقت و کارآیی  تحلیل پایداری شیروانی به روش اجزاء محدود گردند. همچنین نرم افزار می تواند تمامی نتایج ضروری در تحلیل شیروانی را محاسبه نماید: نتایج نیروهای برشی، تغییر شکل ها و ضریب اطمینان . آنالیز شیروانی های دارای لایه بندی مختلف  که دارای اندرکنش خاک و سازه بوده و تحلیل شیروانی حین ساخت مرحله خاک ریزهای واقع بر فونداسیون های مستقر بر رس نرم نیز جزء قابلیت های نرم افزار می باشد .

 

تحلیل پایداری شیروانی :

پایداری شیروانی برای یک خاکریز یا گود برداری وحفاری یکی از مهمترین مسائل در مهندسی ژئوتکنیک می باشد. شیروانی ها همواره دارای یک انرژی پتانسیل رانشی تحت اثروزن خود ناشی از شتاب ثقل میباشند که اگر نیروهای خارجی از قبیل فشار آب حفره ای، بارگذاری اعمالی، زلزله ونیروی امواج، ... بر روی آن اثر نماید، می توانند بر روی پایداری شیروانی اثرات ناپایداری مضاعف داشته باشند.

اگرمقدار تنش برشی داخلی ایجاد شده درخاک ناشی از نیرو های خارجی و وزن خودشیروانی بزرگ تر ازمقدار مقاومت برشی خاک آن گردد،گسیختگی شیروانی می تواند رخ دهد . محاسبه ضریب اطمینان گسیختگی شیروانی ناشی از تنش برشی و نیروهای برشی، تحلیل پایداری شیروانی نامیده می شود.

روش های تحلیل پایداری شیروانی در نرم افزار میداس عبارتند از:

- روش کاهش مقاومت (Strenght Reduction Method) (SRM)

درروش اجزاء محدود، آنالیز پایداری شیروانی یک تحلیل عددی است که ضریب اطمینان حداقل و رفتار گسیختگی شیروانی را با بکارگیری اشکال مختلف شرایط مرزی و بارگذاری محاسبه مینماید. روش کاهش مقاومت می تواند برای شبیه سازی فرآیند گسیختگی شیروانی بدون لحاظ نمودن هرگونه پیش فرض های قبلی، مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می تواند در مسائل تقارن محوری سه بعدی به کار رود . در این روش به صورت تدریجی مقاومت برشی (چسبندگی) خاک و زاویه اصطکاک داخلی آن{ϕ} کاهش می یابد تا جائیکه محاسبات همگرا نگردد و نهایتا این نقطه واگرایی محاسباتی به عنوان نقطه گسیختگی شیروانی در نظر گرفته می شود. نسبت کاهش مقاومت برشی حداکثر بدست آمده در این نقطه برای محاسبه ضریب اطمینان حداقل شیروانی مورد استفاده قرار می گیرد. 

- روش تحلیل تنش بر اساس تئوری تعادل حدی (Stress Analysis Method) (SAM)

این روش  برای اولین به جهت انجام آنالیز تنش بر روی شیروانی و محاسبه ضریب اطمینان برای سطوح لغزش مجازی مختلف با استفاده از فرضیات تئوری تعادل حدی ایجاد گردید. در این روش حداقل ضریب اطمینان محاسبه شده درتمامی سطوح لغزش مجازی احتمالی به عنوان ضریب اطمینان شیروانی فرض شده وهمان مقطع عرضی بحرانی شیروانی معرفی میگردد. البته این روش فقط در محیط دو بعدی می تواند مورد استفاده قرار گیرد و در محیط سه بعدی قابل استفاده نمی باشد.

 

تحلیل  ساخت مرحله ای:

این نوع تحلیل می تواند جهت شبیه سازی فرایند ساخت محیط خاکی وسنگی با استفاده از روش عددی مورد استفاده قرار گیرد که شامل فازهای متعدد و پیاپی از شرایط مرزی و بارگذاری و نیز المان هایی که در هر مرحله به مدل اضافه و یا حذف می شوند، میگردد. این تغییر شرایط مرزی و بارگذاری یا المان ها در ابتدای هر گام اعمال می شود. نرم افزار جهت ساخت مرحله ای می تواند انواع روش های تحلیلی زیر را انجام دهد:

- تحلیل تنش – شیروانی

آنالیز پایداری شیروانی و تنش در حین فرآیند ساخت

- تحلیل تراوش

آنالیز مرحله به مرحله تراوش پایدار( Steady State) و وابسته به زمان ( Transient)

- تحلیل کوپل تنش-تراوش- پایداری شیروانی

- تحلیل تحکیم : برای تغییرات محیطی و روند ساخت خاکریز

- تحلیل کوپل کامل تنش- تراوش

این نوع تحلیل شامل آنالیز تنش به همراه پدیده تراوش وابسته به زمان ( Transient) می باشد.

هنگامیکه یک تحلیل ساخت مرحله ای اجرا می شود، شرایط زیر باید در آن لحاظ گردد:

- اضافه نمودن/ حذف  المان ها

- بارگذاری- باربرداری وزن

-  تغییر در شرایط مرزی

- تغییر در خواص مصالح سنگی و خاکی

- تعریف فاکتور توزیع بار

- در نظر گرفتن مرحله به مرحله سطح تراز آب زیر زمینی

- آنالیز زهکشی شده و زهکشی  نشده

- صفر کردن جا به جایی ها

- آنالیز تنش برای مرحله ساخت اولیه ( در نظر گرفتن شرایط )

 

تحلیل کوپل کامل تنش- تراوش :

محاسبه تنشهای ایجاد شده در خاک به همراه پدیده تراوش توأم با آن، وابسته به نحوه کوپل کردن به روش های مختلفی طبقه بندی می شود. ساده ترین روش اینست که ابتدا با انجام تحلیل تراوش، توزیع فشار آب حفره ای رادرمحیط مدل بدست آورده و مقادیرحاصله رابا استفاده از معادلات مربوطه به مقادیر تنش مؤثر یا تنش کل محاسبه ای از تحلیل تنش انجام گرفته درگام بعدی اضافه نمائیم. چنین روشی،آنالیز پشت سرهم نامیده می شود. این روش می تواند برای یافتن حالت تنش استاتیکی یک جریان پایدار آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین چون تغییر شکل ناشی ازمحاسبات آنالیز تنش هیچ تأثیری بر پدیده تراوش ندارد، کوپل دوگانه(کوپل دوطرفه) انجام نشده است .

آنالیز کوپل کامل تنش- تراوش یک روش کوپل دوطرفه بین آنالیز تراوش و تنش می باشد، یعنی هر دو نوع آنالیز برای حل معادلات تعادل بصرورت کوپل مشارکت دارند وبررویهم اثرمیگذارندکه در شرایط واقعی نیزاینحالت راداریم و می توان در هر زمان از فرآیند ساخت مدل، مقادیرتغییرات فشار آب حفره ای به همراه تغییرات تنش و تغییر شکل  را همزمان محاسبه نموده و نمایش داد.

آنالیز تحکیم با فرض اینکه فشار آب حفره ای در حالت پایدار باقی بماند  شروع شده ومیتواند برای مشاهده تغییرات ایجادشده فشار آب حفره ای اضافی مورد استفاده قرارگیرد. به بیان دیگر این نوع آنالیز برای شبیه سازی چگونگی تغییرات فشار آب حفره ای اضافی به همراه تغییرات شرایط مرزی و بارگذاری است.

آنالیز کوپل کامل تنش – تراوش فرض باقیماندن  فشار آب حفره ای در حالت پایدار را در نظر نمی گیرد. بنابراین برای شبیه سازی پدیده تراوش وابسته به زمان ( Transient) و انالیز تنش و پایداری در شرایط بحرانی دریک شکل کاملا کوپل همزمان مناسب می باشد. بر خلاف آنالیز تحکیم ، میتوان تغییرات ایجاد شده درشرایط مرزی ترواش وابسته به زمان ونرخ جریان مرزیرا تعریف نمود.یعنی در این نوع تحلیل، استفاده از تمامی شرایط مرزی تراوش ، شرایط بارگذاری سازه ای و مرزی استاتیکی قابل استفاده میباشد.

این نوع تحلیل میتواندبرای تحلیل پایداری محیط خاکی وسنگی درشرایط بارندگی شدیدیا تحلیل پایداری بزرگ مقیاس سدهای خاکی درشرایط تغییرات شدید سطح تراز آب پشت سد بکاررود. کلیه شرایط مرزی تراوش قابل تعریف درنرم افزار ( Head/Flux ) می تواند نه تنها  برای تحلیل تغییرات فشار آب حفره ای اضافی ، بلکه برای تحلیل تحکیم که تغییرات فشار آب حفره ای کل را در نظر می گیرد، مورد استفاده قرار گیرد.

 

نگارنده:   رضا پیران

آخرین اخبار

طبقه بندی مطالب

 

ژئوفیزیک

سبد خرید من

محصولی در سبد شما نمیباشد
جمع : 0 ریال