دانلود پایان نامه ارشد : بررسی آزمایشگاهی رفتار خزشی خاک‌ها تحت تنش برشی ثابت

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته عمران

گرایش : مکانیک خاک و پی

عنوان : بررسی آزمایشگاهی رفتار خزشی خاک‌ها تحت تنش برشی ثابت

دانشگاه محقق اردبیلی

دانشکده ­ی فنی مهندسی

گروه آموزشی عمران

پایان­ نامه برای دریافت درجه­ ی کارشناسی ارشد

در رشته­ ی عمران، گرایش مکانیک خاک و پی

 

عنوان:

بررسی آزمایشگاهی رفتار خزشی خاک‌ها تحت تنش برشی ثابت

 

استاد راهنما:

احد اوریا

 

استاد مشاور:

امین قلی زاد

 

تابستان 93

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)

چکیده:

ازآنجایی‌که ساز­ه­های زیادی در مناطق متراکم شهری ساخته می­شوند، نیاز فزاینده­ای به ساختن ساختمان­ها و سازه­­های ژئوتکنیکی بر روی خاک­های رسی نرم به وجود آمده است. خاک­های رسی معمولاً تغییرشکل خزشی قابل‌توجهی از خود نشان می­دهند. اگرچه پژوهش­های زیادی در رابطه با رفتار خزشی رس طبیعی انجام شده است، هنوز سؤال‌های زیادی درباره­ی این پدیده وجود دارد. حتی امروز نیز پیش­بینی تغییرشکل وابسته به زمان خاک رس به‌طورکلی مشکلات زیادی دارد. اثرات خزش در خاک­ها در تنش انحرافی (تنش برشی) از اولویت بیش­تری نسبت به تنش­های همسان و حالت تنش ادئومتری برخوردار است. اگر تنش برشی اعمال شده از حد معینی بیش­تر باشد، اثرات خزش ممکن است منجر به گسیختگی خاک گردد؛ بنابراین یکی از مهم­ترین مسائل در رفتار خزش برشی، یافتن مقادیر بسیج برشی است که منجر به رخ دادن خزش اولیه، ثانویه و مرحله­ی سوم می­شود. مطالعات آزمایشگاهی، صحرایی و عددی مفصل برای درک بهتر و درنتیجه پیش­بینی بهتر این رفتار مورد نیاز است. در این پژوهش ابتدا آزمایش­های تحکیم و برش متعددی بر روی خاک­های رسی انجام شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس رفتار خزشی خاک تحت تنش برشی ثابت، در تنش­های قائم مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته است. نهایتاً آستانه­ی گسیختگی ناشی از خزش برشی خاک، در شرایط اولیه­ی مختلف ارزیابی شده و به‌صورت درصدی از مقاومت برشی نهایی خاک­ها بیان شده است.

کلیدواژه‌ها: خاک رسی، خزش برشی، رفتار کرنش- زمان، آستانه­ی گسیختگی

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2- اهداف …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..3

1-3- ترتیب پایان نامه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

 

فصل دوم: پیشینه­ی تحقیق

2-1- تحکیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

2-2- خزش ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 11

 

فصل سوم: مبانی نظری پژوهش

3-1- تحکیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 26

3-2- تغییرات حجم خاک  ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

3-3- عوامل مؤثر در تغییر حجم خاک  ………………………………………………………………………………………………………………… 29

3-3-1- عکس­العمل فیزیکی بین ذرات  ………………………………………………………………………………………………………………. 29

3-3-2- عکس­العمل فیزیکیوشیمیایی بین ذرات …………………………………………………………………………………………………… 30

3-3-3- محیط شیمیایی و دارای مواد آلی  …………………………………………………………………………………………………………… 30

3-3-4- خواص معدنی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

3-3-5- بافت و ساختار ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

3-3-6- تاریخچه­ی تنش …………………………………………………………………………………………………………………………………… 31

3-3-7- دما ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35

3-3-8- تغییرات شیمیایی آب حفره­ای …………………………………………………………………………………………………………………. 35

3-3-9- دست­خوردگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 36

3-3-10- تأثیر دوام بار  ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 38

3-3-11- نسبت افزایش بار  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 39

3-4- بررسی روابط تنش-کرنش …………………………………………………………………………………………………………………………. 40

3-4-1- خط حالت بحرانی خاک (معادله ترزاقی)  ………………………………………………………………………………………………… 40

3-5- مقاومت برشی خاک­ها  ………………………………………………………………………………………………………………………………  41

3-5-1- معرفی  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  41

3-5-2- اهمیت  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  46

3-5-3- عبارت­های کلیدی  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

3-5-4- پاسخ خاک در برابر نیروهای برشی  ………………………………………………………………………………………………………… 48

3-5-4-1- تأثیر افزایش تنش مؤثر قائم  ……………………………………………………………………………………………………………… 50

3-5-4-2- تأثیر نسبت پیش­تحکیمی  …………………………………………………………………………………………………………………. 51

3-5-4-3- تأثیر زهکشی فشار آب منفذی  ………………………………………………………………………………………………………….. 52

3-5-4-4- تأثیر چسبندگی  ………………………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-6- نمودار گسیختگی موهر و معادله­ی گسیختگی کلمب  …………………………………………………………………………………… 55

3-7- آزمایش برش مستقیم  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 61

3-8- خزش  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 63

3-8-1- مقدمه  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 63

3-8-2- مبانی نظری  ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 65

3-8-3- آزمایش خزش در خاک  ………………………………………………………………………………………………………………………… 66

3-8-4- آزمایش خزش با دستگاه برش مستقیم  …………………………………………………………………………………………………… 69

3-9- الگوهای رفتاری تابع زمان مصالح  ……………………………………………………………………………………………………………… 75

3-9-1- الگوهای رفتاری ساده­ی مصالح  …………………………………………………………………………………………………………….. 75

3-9-1-1- الگوی یک فنر  ………………………………………………………………………………………………………………………………… 75

3-9-1-2- الگوی یک لغزنده  ……………………………………………………………………………………………………………………………. 76

3-9-1-3- الگوی تغییرشکل زمانی (میراگر)  ……………………………………………………………………………………………………….. 77

3-9-2- الگوی رفتاری کشسان-خمیری کامل  ……………………………………………………………………………………………………. 78

3-9-3- الگوی رفتاری کشسان- خمیری  ……………………………………………………………………………………………………………. 79

3-9-4- الگوهای گرانرو کشسان  ……………………………………………………………………………………………………………………….. 80

3-9-4-1- الگوی ماکسول  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81

3-9-4-2- الگوی کلوین  …………………………………………………………………………………………………………………………………… 84

3-9-4-3- الگوی برگر  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 86

3-9-4- الگوی کشسان- گرانرو خمیری  …………………………………………………………………………………………………………….. 87

3-9-5- مدل­های پدیدار شناختی  ……………………………………………………………………………………………………………………….. 88

3-9-5-1- کاربرد در رفتار تنش- کرنش  ……………………………………………………………………………………………………………. 88

3-9-5-2- کاربرد در رفتار کرنش- زمان  ……………………………………………………………………………………………………………. 90

 

 

فصل چهارم: مطالعات آزمایشگاهی

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 92

4-2- آزمایش­های شاخص ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 93

4-2-1- آزمایش دانه­بندی ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 93

4-2-2- آزمایش چگالی نسبی دانه­ها …………………………………………………………………………………………………………………… 94

4-2-3- آزمایش­های تعیین حدود اتربرگ …………………………………………………………………………………………………………….. 95

4-3- آماده‌سازی نمونه ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 97

4-4- آزمایش تحکیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………….100

4-4-1- دستگاه تحکیم (ادئومتر) ………………………………………………………………………………………………………………………. 100

4-4-2- انجام آزمایش­های تحکیم …………………………………………………………………………………………………………………….. 100

4-4-3- بررسی تأثیر میزان فشار تحکیمی بر رفتار کرنش حجمی خاک مورد مطالعه ……………………………………………… 101

4-5- آزمایش برش مستقیم ………………………………………………………………………………………………………………………………. 108

4-5-1- تأثیر سرعت برش در مقاومت برشی خاک مورد مطالعه …………………………………………………………………………… 110

4-5-2- بررسی پارامترهای مقاومتی خاک­های مورد مطالعه …………………………………………………………………………………. 112

4-6- آزمایش­های خزش برشی  ………………………………………………………………………………………………………………………… 116

4-6-1- دستگاه الحاقی اعمال نیروی برشی ثابت  ………………………………………………………………………………………………. 118

4-6-2- اثر سخت­شدگی خاک  …………………………………………………………………………………………………………………………. 119

4-6-3- آستانه­ی گسیختگی  ……………………………………………………………………………………………………………………………. 123

4-6-3-1- سری اول  ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 124

4-6-3-2- سری دوم  ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 127

4-6-3-3- سری سوم  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 130

 

فصل پنجم: نتیجه­گیری

5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………134

5-2- مشاهدات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 134

5-3- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 135

 

فهرست منابع و مآخذ  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 136

 


فهرست جدول­ها

شماره و عنوان جدول                                                       صفحه

 

جدول 4-1: نتایج آزمایش دانه­بندی……………………………………………………………………………………………………………………….. 95

جدول 4-2: نتایج آزمایش­های چگالی نسبی دانه­ها برای خاک مورد مطالعه  …………………………………………………………….. 96

جدول 4-3: نتایج آزمایش حد خمیری خاک مورد مطالعه  ………………………………………………………………………………………. 96

جدول 4-4: نتایج آزمایش حد روانی خاک مورد مطالعه  …………………………………………………………………………………………. 97

جدول 4-5: مقادیر فشردگی اولیه در تنش­های تحکیمی مختلف  ………………………………………………………………………….. 104

جدول 4-6: مقادیر تحکیم اولیه در تنش­های تحکیمی مختلف  …………………………………………………………………………….. 104

جدول 4-7: خلاصه­ی نتایج بررسی تأثیر سرعت برش بر مقاومت برشی خاک  ………………………………………………………. 111

جدول 4-8: خلاصه­ی آزمایش­های تعیین پارامترهای مقاومت برشی  ……………………………………………………………………. 115

جدول 4-9: خلاصه­ی آزمایش­های خزش برشی، سری اول  ………………………………………………………………………………… 125

جدول 4-10: خلاصه­ی آزمایش­های خزش برشی، سری دوم  ………………………………………………………………………………. 128

جدول 4-11: خلاصه­ی آزمایش­های خزش برشی، سری سوم  ……………………………………………………………………………… 131

فهرست شکل­ها

شماره و عنوان شکل                                                       صفحه

شکل 2-1: منحنی­های نمونه­ی خزش کرنشی  ……………………………………………………………………………………………………….. 13

شکل 2-2: مجموعه منحنی­های تجربی خزش (خطوط ساده) رس کیو برای چهار مقدار مختلف  و نمودارهای به‌دست‌آمده آن­ها از معادله (2-11) …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14

شکل 2-3: منحنی­های مقاومت برشی رس کیو به‌دست‌آمده از روش برش سریع (1) و روش استاندارد (2)  …………………. 15

شکل 2-4: نمودارهای ترکیبی گروه منحنی­های تجربی برای خزش برشی ترکیب بنتونیت – ماسه، به‌دست‌آمده از آزمایش نمونه­ها تحت حالت­های مختلف درصد رطوبت – چگالی  …………………………………………………………………………………………. 17

شکل 2-5: گروه منحنی تجربی خزش برشی در های ثابت  ……………………………………………………………………………… 19

شکل 2-6: منحنی­های گروهی خاک تحت برش ساده: a)  b)  که در آن  نرخ کرنش برش ساده برای زمان­های مختلف ،  و  اولین و دومین تنش برشی محدودکننده و  نقطه تسلیم (حد کرنش) در نرخ برشی ثابت یا افزایشی است  ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21

شکل 3-1: منحنی تراکم برای چند خاک  ………………………………………………………………………………………………………………. 27

شکل 3-2: رابطه­ی ایده­آل نسبت تخلخل- تنش مؤثر برای یک خاک تراکم پذیر ……………………………………………………… 28

شکل 3-3: منحنی­های تراکم مربوط به زمان­های متفاوت بعد از اتمام تحکیم اولیه  …………………………………………………… 29

شکل 3-4: اثر بافت و غلظت الکترولیت بر تورم رس متراکم  …………………………………………………………………………………… 31

شکل 3-5: مقایسه­ی پارامترهای تراکم‌پذیری و تورمی خاک عادی تحکیم یافته و پیش تحکیم یافته  …………………………. 32

شکل 3-6: نسبت تخلخل در مقابل فشار  ……………………………………………………………………………………………………………….. 32

شکل 3-7: تأثیر بارگذاری و باربرداری و بارگذاری مجدد در نمودار تخلخل در مقابل لگاریتم فشار  ……………………………… 33

شکل 3-8: روش ترسیمی برای تعیین فشار پیش تحکیمی  ……………………………………………………………………………………… 35

شکل 3-9: خصوصیات رس عادی تحکیم یافته با حساسیت کم تا متوسط  ……………………………………………………………….. 36

شکل 3-10: خصوصیات تحکیم رس پیش تحکیم یافته با حساسیت کم تا متوسط  ……………………………………………………. 37

شکل 3-11: تأثیر دوام بار در روی نمودار نسبت تخلخل- فشار  ……………………………………………………………………………….. 38

شکل 3 – 12: تأثیر نسبت افزایش بار بر روی نمودار نسبت تخلخل- فشار  ……………………………………………………………….. 39

شکل 3-13: تأثیر نسبت افزایش بار بر روی نمودار نسبت تخلخل – فشار  ………………………………………………………………… 40

شکل 3-14: واکنش خاک­ها در برابر برش  …………………………………………………………………………………………………………….. 49

شکل 3-15: تأثیر افزایش تنش مؤثر قائم بر پاسخ و واکنش خاک­ها  ………………………………………………………………………… 51

شکل 3-16: تأثیر OCR بر مقاومت حداکثر و انبساط حجم  …………………………………………………………………………………… 52

شکل 3-17: تأثیر شرایط زهکشی­شده و زهکشی­نشده بر تغییرات حجم  ……………………………………………………………………. 53

شکل 3-18: پوش منحنی تنش برشی برای خاک­ها ناشی از چسبندگی، کشش خاک و سیمانته شدن  …………………………. 54

شکل 3-19: نمودار نشان­دهنده دایره­ی موهر a) تنش­های اصلی و صفحه شیب­داری که تنش­های قائم و برشی  و  بر آن وارد می­شوند، b) دایره­ی تنش، c) خط گسیختگی به‌دست‌آمده از دایره­های گسیختگی، d) رابطه بین زاویه­های  و   …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57

شکل 3-20: a) منحنی­های تنش-کرنش برای مواد پلاستیک ایده­آل نشان­دهنده گسیختگی آنی؛ b) منحنی تنش-کرنش برای خاک واقعی، نشان­دهنده مقاومت­های حداکثر و نهایی؛ c) خطوط گسیختگی متداول برای مقاومت­های حداکثر و نهایی یک خاک یکسان  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59

شکل 3-21: نمونه­ی خاک در آزمایش برش مستقیم  ………………………………………………………………………………………………. 62

شکل 3-22: تأثیر خزش زهکشی­نشده بر مقاومت رس عادی تحکیم­یافته  ………………………………………………………………… 65

شکل 3-23: منحنی رفتاری نمونه­ی خاک در آزمایش خزش  …………………………………………………………………………………… 67

شکل 3-24: نمودار حالت تنش در یک جزء خاک تحت برش ساده  ………………………………………………………………………….. 70

شکل 3-25: نمایی از دستگاه برش مستقیم  ……………………………………………………………………………………………………………. 71

شکل 3-26: مجموعه­ی منحنی­های خزش و منحنی­های  به ترتیب برای مقادیر مختلف تنش برشی  و زمان  بر اساس آزمایش­های برش ساده  …………………………………………………………………………………………………………………………… 72

شکل 3-27: مجموعه­ی منحنی­های خزش در آزمایش برش ساده انجام شده توسط مسچیان  …………………………………….. 74

شکل 3-28: الگوی یک فنر و نمودار نیرو-تغییرشکل آن  ………………………………………………………………………………………… 76

شکل 3-29: الگوی یک لغزنده و نمودار نیرو-تغییرشکل آن  ……………………………………………………………………………………. 77

شکل 3-30: الگوی یک میراگر  …………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

شکل 3-31: الگوی رفتاری کشسان-خمیری کامل  ………………………………………………………………………………………………… 78

شکل 3-32: نمودار تنش-کرنش ماده در حالت یک­بعدی و منطبق بر الگوی کشسان-خمیری کامل  ………………………….. 79

شکل 3-33: نمودار تنش- کرنش ماده در حالت یک­بعدی و منطبق بر رفتار کشسان- خمیری با سخت­شدگی  …………….. 80

شکل 3-34: الگوی رفتاری گرانرو کشسان ماکسول  ……………………………………………………………………………………………….. 81

شکل 3-35: نمودار تغییرات کرنش برحسب زمان تحت شرایط تنش ثابت در الگوی ماکسول  …………………………………….. 83

شکل 3-36: الگوی رفتاری گرانرو و کشسان کلوین  ……………………………………………………………………………………………….. 84

شکل 3-37: نمودار تغییر کرنش برحسب زمان تحت شرایط تنش ثابت در الگوی کلوین   …………………………………………… 86

شکل 3-38: الگوی رفتاری گرانرو کشسان برگر  …………………………………………………………………………………………………….. 87

شکل 3-39: نمودار تغییرات کرنش برحسب زمان در الگوی برگر  …………………………………………………………………………….. 87

شکل 3-40: الگوی رفتاری کشسان- گرانرو خمیری  ………………………………………………………………………………………………. 87

شکل 3-41: مثال­هایی از رفتار تنش- کرنش تحت شرایط مختلف با نشان دادن ارتباط آن­ها با منحنی­های خزش: الف) تنش- کرنش معمول برای 1- رفتار خزشی، 2- تحکیم؛ ب) منحنی­های مرتبط با منحنی  در زمان معین  برای آزمایش خزش برشی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 89

شکل 3-42: مراحل خزش  ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 91

شکل 4-1: منحنی دانه­بندی خاک مورد آزمایش  …………………………………………………………………………………………………….. 95

شکل 4-2: منحنی حد روانی خاک مورد مطالعه  ……………………………………………………………………………………………………… 97

شکل 4-3: محل قرارگیری خاک مورد مطالعه در نمودار خمیری  ……………………………………………………………………………… 97

شکل 4-4: نمودار مقایسه­ی میزان تحکیم نمونه­های خاک با زمان­های اشباع مختلف  ……………………………………………….. 98

شکل 4-5: نمودار تحکیم ثانویه­ی خاک مورد مطالعه با مدت­های اشباع: 1) 24 ساعت، 2) 30 دقیقه  …………………………. 99

شکل 4-6: نمودار تحکیم نمونه­ها در تنش­های تحکیمی مختلف  ……………………………………………………………………………. 101

شکل 4-7: نمودار نشست در برابر زمان خاک مورد مطالعه در تنش­های تحکیمی مختلف  …………………………………………. 102

شکل 4-8: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان خاک مورد مطالعه در تنش­های تحکیمی مختلف  ……………………………… 103

شکل 4-9: افزایش زمان تثبیت تغییرشکل­ها با افزایش تنش تحکیمی  ……………………………………………………………………. 104

شکل 4-10: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 30 کیلو پاسکال   ……………………………………….. 105

شکل 4-11: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 30 کیلو پاسکال  …………………………….. 105

شکل 4-12: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 40 کیلو پاسکال  ………………………………………… 106

شکل 4-13: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 40 کیلو پاسکال  …………………………….. 106

شکل 4-14: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 50 کیلو پاسکال  ………………………………………… 107

شکل 4-15: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 50 کیلو پاسکال  …………………………….. 107

شکل 4-16: نمونه­ی خاک در آزمایش برش مستقیم (مصری و همکاران، 1996)  …………………………………………………….. 109

شکل 4-17: مقایسه­ی سرعت برش بر مقاومت خاک  ……………………………………………………………………………………………. 111

شکل 4-18: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 1 …………………………………………………….. 112

شکل 4-19: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 2 …………………………………………………….. 113

شکل 4-20: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 3 …………………………………………………….. 113

شکل 4-21: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 4 …………………………………………………….. 114

شکل 4-22: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 5 …………………………………………………….. 114

شکل 4-23: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 6 …………………………………………………….. 115

شکل 4-24: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک اصلی  ……………………………………………………………. 116

شکل 4-25: مجموعه­ی منحنی­های خزش و منحنی­های  به ترتیب برای مقادیر مختلف تنش برشی  و زمان  بر اساس آزمایش­های برش ساده (مسچیان، 1995)  ……………………………………………………………………………………………….. 117

شکل 4-26: دستگاه الحاقی اعمال تنش برشی ثابت  ……………………………………………………………………………………………… 119

شکل 4-27: تغییرشکل برشی نمونه در   ………………………………………………………………………………….. 120

شکل 4-28: تغییرشکل برشی نمونه در دو مرحله­ی پیوسته  ……………………………………………………………………………………. 121

شکل 4-29: تغییرشکل­های برشی نمونه در سه  مختلف به‌صورت پیوسته  ………………………………………………….. 121

شکل 4-30: تفاوت میزان نشست در دو حالت پیوسته و مجزا برای   ………………………………………….. 122

شکل 4-31: تفاوت میزان نشست در دو حالت پیوسته و مجزا برای   ………………………………………….. 122

شکل 4-32: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری اول برای  های مختلف  ……………………………… 124

شکل 4-33: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری اول برای  های مختلف  ………………….. 125

شکل 4-34: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری اول در  های مختلف  …………………………………… 126

شکل 4-35: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری دوم برای  های مختلف  ……………………………… 127

شکل 4-36: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری دوم برای  های مختلف  ………………….. 128

شکل 4-37: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری دوم در  های مختلف  …………………………………… 129

شکل 4-38: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری سوم برای  های مختلف  …………………………….. 130

شکل 4-39: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری سوم برای  های مختلف  …………………. 131

شکل 4-40: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری سوم در  های مختلف  ………………………………….. 132

فهرست علائم اختصاری

علامت اختصاریمفهوم
ضریب تحکیم
چسبندگی ظاهری
شاخص فشردگی
شاخص تورم
شاخص تحکیم ثانویه
چسبندگی سیمانی
کشش خاک
چسبندگی بین‌مولکولی
نسبت تخلخل
نسبت تخلخل اولیه
تابع تنش برشی
درجه­ی اشباع خاک
چگالی دانه­های جامد خاک
ارتفاع نمونه
نفوذپذیری
ضریب ارتجاعی فنر
ضریب فشار جانبی
ضریب تراکم­پذیری حجمی
 نسبت پیش ­تحکیمی
فشار پیش­تحکیم
فشار سربار
فشار مؤثر
مقاومت برشی زهکشی­نشده
زمان
عامل زمان
مدت‌زمان تحکیم اولیه
فشار آب منفذی
فشار منفذی اولیه
درجه­ی تحکیم
درصد رطوبت
درصد رطوبت اولیه
حد خمیری
حد روانی
عمق
تغییرشکل خزش برشی
آهنگ کرنش خزش برشی
کرنش برشی بحرانی
کرنش آنی
کرنش محو شونده (الاستیک)
افزایش بار
کرنش
کرنش فنر
ضریب ویسکوزیته
تنش قائم
فشار تورم آزاد
تنش مؤثر
تنش تسلیم لغزنده
تنش فنر
تنش میراگر
تنش برشی
مقاومت برشی استاندارد
تنش تسلیم
مقاومت بلندمدت نهایی
تنش برشی حداکثر
تنش برشی باقی­مانده
حد اول تنش برشی
حد دوم تنش برشی
زاویه­ی اصطکاک داخلی
زاویه­ی اصطکاک مؤثر
زاویه­ی اصطکاک حالت بحرانی
زاویه­ی اصطکاک باقی­مانده
درجه­ی خزش

– مقدمه

با توجه به توسعه­ی چشمگیر اقدامات سازه­ای و ساختمان‌سازی در ایجاد فرودگاه­ها، تونل­های زیرزمینی، احداث اسکله­های عظیم، بزرگراه­ها، احداث سدها و سازه­های مربوط به آن­ها، شبکه­های عظیم آبیاری و زهکشی و …، نیاز به مصالح ساختمانی تا حد زیادی افزایش پیدا کرده است.

ازجمله مهم­ترین مصالحی که در پروژه­های مختلف عمرانی مانند احداث کانال­های خاکی، سدهای خاکی و غیره مورد استفاده قرار می­گیرد، خاک است. خاک­های رسی[1] مواد طبیعی شدیداً پیچیده­ای شامل مقدار زیادی از دانه­های رسی پراکنده با قطر کوچک­تر از 0/002 میلی­متر هستند که تأثیر زیادی را در فرایندهای فیزیکی، مکانیکی و شیمی-فیزیک واقع در درون این مواد دارند. خاک­های رسی تمام خواص رئولوژیکی را دارا می­باشند که خزش[2] خاک­های رسی یکی از متداول­ترین، آشکار­ترین و قابل‌لمس‌ترین این خواص است. به دلیل طبیعت پیچیده خاک رسی، جنبه­های زیادی بر روی رفتار خزشی آن­ها تأثیر می‌گذارد، مانند ترکیب (مثلاً حجم دانه­های رسی)، تاریخچه تنش، تغییرات دما، محیط بیوشیمیایی و دگرگونی‌های خاک. در مقایسه با مواد ماسه­ای، خاک­های رسی معمولاً تغییرشکل­های خرشی بالایی را از خود نشان می­دهند. به‌عنوان‌مثال می­توان به نشست­های بلندمدت، تغییرمکان­های شیب­دار و افقی ساختمان­ها و سازه­های ژئوتکنیکی، یا لغزش آرام شیب‌های طبیعی و توده‌های خاک اشاره نمود.

ازجمله عواملی که باعث رفتار غیرخطی مصالح می­شود، وابستگی رفتار آن­ها به زمان است که گونه نظریه­پردازی شده آن به‌صورت شناخته شده پدیده خزش یا تحکیم ثانویه[3] می­باشد.

خزش یا وارفتگی عبارت است از افزایش تدریجی تغییرشکل یک ماده در طول زمان که در حالت ساده تحت اثر بار ثابت قرار دارد. بسیاری از مصالح مانند فولاد، بتن، خاک، سنگ و… در رفتارشان خزش نشان می­دهند.

بر اساس مشاهدات واقعی سازه­های قدیمی و شیب­های طبیعی، وجود خزش در خاک‌های رسی از زمان­های قدیم شناخته شده است. بااین‌حال، بررسی جدی این پدیده در اواسط قرن 19 ام و به دلیل فعالیت­های ساختمان‌سازی شدید، شروع شده است. می­توانیم بگوییم که در طول قرن اخیر و به­طور عمده در طول سال­های اخیر، تغییرشکل­های خزشی و خزش­های برشی در خاک­های رسی به یکی از مهم­ترین مسائل مکانیک خاک تبدیل شده است.

مثال­های مستند متعددی از رفتار خزشی می­توان بیان نمود که برخی از آن­ها درنهایت منجر به گسیخته شدن و تخریب سازه شده­اند؛ مانند برج کج پیزا و فاجعه مخزن Vayount در ایتالیا.

می­توان دریافت که مطالعه رفتار خزشی خاک­ها به‌طورکلی و رفتار خزشی خاک­های رسی به‌طور خاص برای پیش­بینی بهتر رفتار صحرایی سازه­ها و دامنه­ها خیلی مهم است. این کار همچنین برای اجتناب از مسائل تغییرشکل بلندمدت قابل‌توجه که می­تواند منجر به شکست سازه­ها شود، ضروری است.

تعداد صفحه : 180

قیمت : 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 :        09361998026        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.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

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