دانلود پایان نامه ارشد: برآورد نیروهای طراحی سگمنت‌های بتنی تونل‌ها تحت بارهای لرزه‌ای و ثقلی باتوجه به رفتار غیرخطی و اندرکنش آنها با محیط اطراف

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش : زلزله

عنوان : برآورد نیروهای طراحی سگمنت‌های بتنی تونل‌ها تحت  بارهای لرزه‌ای و ثقلی باتوجه به رفتار غیرخطی و اندرکنش آنها با محیط اطراف

دانشگاه آزاد

واحد شهرکرد

پایان نامه کارشناسی ارشد (M.Sc) در رشته مهندسی عمران

گرایش زلزله

عنوان :

برآورد نیروهای طراحی سگمنت‌های بتنی تونل‌ها تحت  بارهای لرزه‌ای و ثقلی باتوجه به رفتار غیرخطی و اندرکنش آنها با محیط اطراف

استاد راهنما :

دکتر محمد علی رهگذر

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)فهرست مطالب:چکیده----------------------------------------------------------------------- 1فصل اول « کلیات »1-1 مقدمه------------------------------------------------------------------- 31-2 بیان مسئله--------------------------------------------------------------- 41-3 هدف از تحقیق------------------------------------------------------------ 51-4- متدلوژی تحقیق---------------------------------------------------------- 5فصل دوم « ادبیات تاریخچه »2-1 مقدمه ------------------------------------------------------------------ 72-1-1 پایداری --------------------------------------------------------------- 72-1-2 جا به جایی های زمین و اثرات آن ----------------------------------------- 92-1-3 کارائی سیستم نگهدارنده و پوشش دائمی ----------------------------------- 92-2 روش های تحلیل پوشش---------------------------------------------------- 92-2-1 بارهای وارد بر پوشش تونل ----------------------------------------------- 92-2-1-1 فشار زمین --------------------------------------------------------- 102-2-1-2 فشار آب ---------------------------------------------------------- 132-2-1-3 بار مرده ----------------------------------------------------------- 132-2-1-4 سربار ------------------------------------------------------------- 142-2-1-5 واکنش بستر ------------------------------------------------------- 142-2-1-6 اثر زلزله------------------------------------------------------------ 152-3 تئوریهای تخمین مقدار بار وارد بر پوشش ------------------------------------ 172-3-1 تئوری ترزاقی --------------------------------------------------------- 182-2-2 تئوری بلا (balla-1961) ---------------------------------------------- 21فصل سوم « معادلات تعادل و حل آنها »3-1 معادله اساسی رفتار دینامیکی----------------------------------------------- 253-2 حل معادلات دینامیکی تعادل----------------------------------------------- 273-2-1- بکار بستن طرح انتگرال در Plaxis-------------------------------------- 28فصل چهارم « مدل‌سازی عددی، ارائه نتایج، نتیجه گیری و طراحی» 4-1 مشخصات هندسی مدل--------------------------------------------------- 334-2 مشخصات مصالح--------------------------------------------------------- 344-3 مش­بندی مدل----------------------------------------------------------- 344-4 فازبندی و محاسبات------------------------------------------------------- 364-4-1 فاز اول: محاسبه تنش­های برجا------------------------------------------- 374-4-2 فاز دوم: حفاری تونل و نصب همزمان پوشش­ها------------------------------ 384-4-3 فاز سوم: محاسبه نیروی ایجاد شده در پوشش در اثر فشار خاک اطراف تونل------- 394-4-4 فاز دوم: اعمال شتاب زلزله به سنگ بستر و محاسبه نیروها و تغییرشکل های ایجاد شده در تونل و خاک اطراف        40فصل پنجم « بحث و نتیجه‌گیری »5-1 ارائه نتایج و مقایسه------------------------------------------------------- 435-2 نیروهای ایجاد شده در پوشش تونل------------------------------------------ 445-2-1بررسی نوع خاک و نوع زلزله و فاصله سنگ بستر تاتونل در نیروهای داخلی پوشش‌ها 465-2-2 طراحی پوشش های تونل------------------------------------------------ 485-2-3 جابه جایی ایجاد شده در سطح خاک و المان های پوشش تونل----------------- 515-2-4 بررسی تراکم خاک ماسه‌ای و نوع زلزله و فاصله سنگ بستر تاتونل در تاریخچه جا‌به‌جایی              525-2-4-1 بررسی میزان تحکیم خاک رسی و نوع زلزله و فاصله سنگ بستر تاتونل در تاریخچه جا‌به‌جایی     60منابع----------------------------------------------------------------------- 69فهرست جداولجدول 2-1) مقادیر  و  و  براساس Ф ---------------------------------- 22جدول 4-1) مشخصات هندسی مدل--------------------------------------------- 33جدول 4-2) مشخصات کامل مصالح خاکی----------------------------------------- 34جدول 4-3) مقادیر nc جهت مش بندی------------------------------------------ 35جدول 5-1) مشخصات تونل های مدل سازی شده---------------------------------- 44جدول 5-2) حداکثر نیروی برشی و لنگر خمشی ایجاد شده در مدل­ها------------------ 46جدول 5-3) طراحی برشی پوشش های بتنی تونل---------------------------------- 49جدول 5-4) طراحی خمشی پوشش های بتنی تونل-------------------------------- 50جدول 5-5) حداکثر جابه جایی قائم در سطح خاک و جداره تونل را در فاز سوم (اعمال انقباض) بیان می کند.        51فهرست شکل‌هاشکل 2-1)  مقطعی از یک تونل و زمین اطراف آن---------------------------------- 11شکل 2-2 عملکرد فشار زمین بر روی پوشش (  ضریب فشار جانبی زمین، t  و  ضخامت و شعاع خارجی پوشش ) (3) 12شکل 2-3) فشار هیدرواستاتیک(Pw1فشار آب در تاج تونل و Re شعاع تا مرکز پوشش)-- 13شکل 2-4) عکس­العمل بستر مستقل از جابه­جایی---------------------------------- 15شکل 2-5) فرضیات تئوری فشار خاک  ترزاقی ------------------------------------ 19شکل 2-6) فشار خاک در عمق های بیشتر --------------------------------------- 20شکل2-7 اصول تئوری بلا ----------------------------------------------------- 22شکل 3-1) تغییر نسبت میرایی بحرانی نرمال شده با فرکانس زاویه ای------------------ 26شکل 4-1) مدل­های هندسی تونل در نرم­افزار PLAXIS--------------------------- 33شکل 4-2) شکل کلی المان 15 گره­ای مثلثی-------------------------------------- 35شکل 4-3) نمای کلی مش­بندی تونل و محیط اطراف-------------------------------- 36شکل 4-4) نمای تنش‌های برجای محاسبه شده توسط نرم افزار (سنگ بستر در عمق 10 متری)    37شکل 4-5) نمای تنش‌های برجای محاسبه شده توسط نرم افزار (سنگ بستر در عمق 100 متری)   38شکل 4-6) تونل حفاری شده و پوشش ها پس از نصب------------------------------ 38شکل 4-7) تغییر شکل های تونل پس از اعمال انقباض------------------------------ 39شکل 4-8) شتاب نگاشت زلزله Northridge------------------------------------- 40شکل 4-9) شتاب نگاشت زلزله Chi Chi –Taiwan------------------------------ 41شکل 4-10) نمونه ای از تغییر شکل های تونل و خاک اطراف در اثر زلزله-------------- 41شکل 5-1) نمونه‌ی نمودار برش ایجاد شده در پوشش تونل تحت بار زلزله برای مدل T10- 45شکل 5-2) نمونه‌ی نمودار خمش ایجاد شده در پوشش تونل تحت بار زلزله برای مدل T10 45شکل 5-3) دامنه فوریه زلزله های اعمالی  الف- زلزله Northridge     ب- زلزله Chi Chi 47شکل 5-4) دامنه فوریه زلزله های اعمالی  الف- زلزله Northridge     ب- زلزله Chi Chi 50شکل 5-5) محل قرارگیری نقاط کنترل جابه جایی---------------------------------- 51شکل 5-6) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T1----------------------- 52شکل 5-7) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T1------------------------ 52شکل 5-8) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T2----------------------- 53شکل 5-9) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T2------------------------ 53شکل 5-10) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T3---------------------- 54شکل 5-11) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T3----------------------- 54شکل 5-12) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T4---------------------- 55شکل 5-13) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T4----------------------- 55شکل 5-14) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T5---------------------- 56شکل 5-15) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T5----------------------- 56شکل 5-16) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T6---------------------- 57شکل 5-17) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T6----------------------- 57شکل 5-18) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T7---------------------- 58شکل 5-19) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T7----------------------- 58شکل 5-20) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T8---------------------- 59شکل 5-21) تاریخچه جابه جایی افقی قائم کنترلی در مدل T8---------------------- 59شکل 5-22) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T9---------------------- 60شکل 5-23) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T9----------------------- 60شکل 5-24) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T10--------------------- 61شکل 5-25) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T10--------------------- 61شکل 5-26) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T11--------------------- 62شکل 5-27) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T11--------------------- 62شکل 5-28) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T12--------------------- 63شکل 5-29) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T12--------------------- 63شکل 5-30) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T13--------------------- 64شکل 5-31) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T13--------------------- 64شکل 5-32) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T14--------------------- 65شکل 5-33) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T14--------------------- 65شکل 5-34) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T15--------------------- 66شکل 5-35) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T15--------------------- 66شکل 5-36) تاریخچه جابه جایی افقی نقاط کنترلی در مدل T16--------------------- 67شکل 5-37) تاریخچه جابه جایی قائم نقاط کنترلی در مدل T16--------------------- 67چکیدهتونل ها و سازه های زیرزمینی از جمله سازه های پر اهمیت و رو به رشد در شرایط توسعه سازندگی کشورمان می باشند.اهمیت پرداختن به ضوابط و دستورالعمل های طراحی لرزه ای تونل ها با توجه به رشد چشمگیر ساخت و بهره برداری متروهای شهری نظیر متروی تهران، اصفهان، شیراز و... مشهود است. سازه تونل ها و ایستگاه های مترو که جزء سازه های زیرزمینی پر اهمیت محسوب می شوند، به خاطر حجم سنگین و وسعت مدل هندسی و همچنین تنوع بسیار زیاد در تکنیک های طراحی و اجرا، جزء دشوارترین طراحی های لرزه ای سازه ها محسوب می گردد. اثرات مدفونی سازه ها، فشار سرباره خاک، اندرکنش محیط خاک جداره ای با تونل، بارگذاری فشار آب منفذی و جریان آب، بارگذاری دینامیکی قطارها و واگن ها به دشواری این مدل سازی دینامیکی می افزاید. در این پژوهش از دیدگاه مهندسی زلزله به مدل سازی این سازه ها با رویکرد اندرکنش دینامیکی خاک وسازه می پردازیم. اندرکنش خاک وتونل به صورت مستقیم و در نرم افزار Plaxis مدل سازی شده است. مدل سازی تماما در فضای دوبعدی بوده است. پوشش تونل به صورت المان های بتنی لولا شده در نظر گرفته شده و مصالح خاکی در چهار نوع ماسه معمولی، ماسه متراکم، رس معمولی و رس پیش تحکیم یافته منظور شده است. همچنین سنگ بستر در دو عمق متفاوت 10 و 100 متر در نظر گرفته شد. در تحلیل دینامیکی نیز از دو نوع زلزله با محتوای فرکانسی متفاوت استفاده شده است. در پایان نیز به بررسی هر حالت در شرایط لرزه ای مختلف پرداخته شده است.1-1 مقدمهکشور ایران به عنوان یکی از مناطق زلزله خیز جهان همواره در طی سالیان گذشته در معرض زلزله های ویران کننده ای قرار داشته است. شرایط طبیعی و زمین شناسی ایران از نقطه نظر وقوع زلزله به طورجدی در دستورکار مهندسین و برنامه ریزان قرار گرفته است. با توجه به اینکه تونل های بسیاری در مناطق زلزله خیز احداث شده و یا در دست ساخت قرار دارند، طراحی ایمن آنها در برابر زلزله از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخورداراست. بررسی دقیق پایداری لرزه ای تونلها از مسائل پیچیده در حوزه سازه ها است. تنوع خواص دینامیکی بدنه تونل و گوناگونی جنس و ضخامت خاک که می توانند در انتقال، تضعیف و تقویت امواج زلزله نقش اساسی داشته باشند، وجود یا عدم وجود گسل فعال در محدوده محور تونل، ویژگی های زلزله مانند فاصله مرکز زلزله تا تونل، شدت و طول زمان وقوع زلزله، نوع و امتداد امواج رسیده به تونل و محتوی فرکانسی امواج، همه از عواملی هستند که درپاسخ دینامیکی تونل نقش به سزایی دارند.به طور کلی تونلها، سازه هایی سه بعدی، عظیم، نا همگن، غیرایزوتروپ و غیر ارتجاعی هستند که در اندر کنش با شالوده و آب مخزن می باشند. مدلهای عددی که بتوانند تمام عوامل فوق را در نظر بگیرند از پیچیدگی زیادی برخوردار خواهند بود. بسته به اینکه کدام یک از شرایط فوق به طور مشخص حاکم بر مسئله باشد مدل می تواند آن پارامتر را ملحوظ نموده و به منظور یافتن رفتار واقعی تر تونل آنها را در نظر بگیرد. در سالهای اخیر پیشرفتهای صورت گرفته در هر دو زمینه نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر بسیاری از این مشکلات را خصوصا در زمینه مدل کردن هندسه سه بعدی بدنه تونلها و رفتار غیر خطی و غیر ارتجاعی خاک قابل حل نموده است. به همین نسبت پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه روشهای آزمایشگاهی و صحرایی در ارزیابی خواص دینامیکی مصالح تونل و نتایج حاصل از آزمایش های ارتعاش اجباری تونلها و ثبت پاسخ تونلها در برابر زلزله های واقعی در جهت تصحیح و اعتبار بخشیدن به روشهای عددی و تحلیلی بسیار موثر بوده است.تعداد صفحه : 86قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید