نفیسه وفایی - دانشکده فنی و مهندسی
دانشکده مهندسی
گروه آموزشی مهندسی عمران
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش مکانیک خاک و پی
عنوان:
مدلسازی عددی عملكرد شمعهای پیچوار در پایدارسازی شیروانیها
استاد راهنما:
دکتر مسعود مکارچیان
اساتید داور:
دکتر محمد ملکی
دکتر عباس قدیمی
نگارش:
نفیسه وفائی
زمان: یکشنبه 26 بهمن 1393- ساعت 18
مکان: سمینار عمران- دانشکده مهندسی
چكيده: پایدارسازی شیبهای خاکی و پیشنهاد راهکارهای گوناگون برای این مسأله، یکی از موضوعات مهم در مهندسی ژئوتکنیک است. استفاده از روشهای عددی و تحلیلی در پایدارسازی شیبها به کمک شمع، از روشهای متداولی است که توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. امروزه استفاده از نوع خاصی از شمعها بهنام شمعهای پیچوار گسترش یافته است. طی 30 سال اخیر، شمعهای پیچوار بهطور گستردهای برای تحمل بارهای فشاری و کششی استفاده شدهاند. کاربرد این سیستم جدید در پروژه های مختلف، موفقیتآمیز بوده است. این شمعها میتوانند جایگزین مؤثر و اقتصادی برای شمعهای رایج کنونی باشند. در تحقیق حاضر، عملکرد شمعهای پیچوار در تثبیت شیب ماسهای با استفاده از روش اجزاء محدود و شیوه کاهش مقاومت برشی در نرمافزار ABAQUS, V.6.13.1 مورد مطالعه قرار گرفته است. متغیرهای این تحقیق شامل قطر پرههای مارپیچی، فاصله پرههای مارپیچی از یکدیگر، طول شمع، تعداد ردیف شمعها در گروه و مکان قرارگیری شمع ها در شیب است. قطر پرهها 3/20، 28 و 5/35 سانتیمتر و فاصله پرهها 4/2، 3 و 6/3 برابر قطر پرهها در نظر گرفته شده است. تأثیر یک، دو و سه ردیف شمع نیز بررسی شده است. در هریک از حالات، ضریب اطمینان شیب در برابر گسیختگی، برای طولهای مختلف شمعها محاسبه گردیده است. همچنین تأثیر هریک از پارامترهای مورد بررسی بر روی جابهجایی افقی، لنگر خمشی و تنش برشی بهوجود آمده در شمع مورد بررسی قرار گرفته است.
Abstract: One of the major concerns of geotechnical engineering is to stabilize earth slopes and propose new methods for this purpose. Application of numerical and analytical methods for slope stabilization using piles is a conventional method discussed by various researchers. Nowadays application of a special type of piles so called "helical pile",have been increased. During the past thirteen years, helical piles have been to support compressive and tensile loads. This foundation system has been successfully employed t several sites. helical piles may be a cost effective alternative to conventional pile materials. In this research, the performance of helical piles in slope stabilization have been studied using finite element analysis and strength reduction method by ABAQUS V.6.13.1. The effect of different parameters such as helical plate diameters, helical plate space, pile length, number of pile rows and location of piles in slope have been investigated. Helical plate diameters are 20.3, 28 and 35.5 (cm) and helical plate space are 2.4, 3 and 3.6D, where D is plate diameter. The effect of 1, 2 and 3 rows of piles is studied as well. Safety factor of each slope has been calculated for all cases. Also the influence of parameters on horizontal displacement, bending moment and shear stress of piles are investigated