تعیین ظرفیت باربری، برآورد نشست، تحلیل پایداری (در صورت لزوم) و طراحی سازه ای و ملاحضات اجرایی و اقتصادی پنج معیار عمده ی طراحی پی ها هستند که معمولاً در سه مورد نخست، مهندسین ژئوتکنیک نقش عمده ای را به عهده دارند. پی های دارای شمع در حالت سنتی با یک ضریب اطمینان بالا طوری طراحی می شوند که کل بار طراحی را شمع ها تحمل کنند. اگرچه کلاهک( سرشمع) معمولاً در تماس نزدیکی با خاک است، مشارکت با گروه شمع و باربری رادیه کمتر مورد توجه بوده است.در این پایان نامه سعی شده تا توسط نرم افزار حل عددیplaxis 3d foundation (روش دقیق رایانه ای)، «شمع- رادیه» های مختلف مدل سازی و بررسی شوند. هدف از این تحقیق، در نظر گیری فرضیات رایج در تحلیل وطراحی هر یک از اجزای «شمع- رادیه»، یعنی گروه شمع و پی رادیه به طور مجزا و مقایسه نتایج بدست آمده با شمع- رادیه تحت عملکرد واقعی توسط نرم افزار می باشد. در کل اهداف و نتایج در قالب موارد زیر می باشند: - بررسی اینکه آیا در نظر گرفتن سیستم شمع- رادیه به صورت گروه شمع مستقل با فرضیات رایج در حالات مختلف در جهت اطمینان یا عدم اطمینان می باشد؛ - بررسی میزان مشارکت و کمکی که پی رادیه در کاهش نشست های حداکثر و تفاضلی (ناهمگن) دارد؛ - مقایسه حالات مختلف هندسه گروه شمع در حجم ثابت شمع ها و مشخص کردن حالت بهینه از لحاظ کارآیی.

یکی از روش های تحلیل و طراحی تونل ها، روش همگرایی و همجواری می باشد که عنصر اصلی آن منحنی مشخصه زمین بوده که بر اساس جابجایی شعاعی تونل با کاهش فشار داخلی از تونل (ناشی از پوشش) ترسیم می شود. این منحنی مشخصه شامل دو محدوده الاستیک و پلاستیک اطراف تونل می باشد که در صورت کمتر بودن فشار پوشش از یک مقدار خاص منطقه اطراف تونل وارد رفتار پلاستیک می شود که طراحی بهینه نیز بر همین اساس می باشد. مطالعات با استفاده از این روش برای وضعیت تونل در شرایط خشک آغاز شد و روابط تحلیلی بر اساس معیارهای خرابی مختلف گسترش یافت، لیکن در شرایطی که توده اطراف تونل اشباع بوده و به اصطلاح تونل زیر سطح آب زیر زمینی قرار گیرد رفتار این منحنی متفاوت بوده و بایستی این منحنی با توجه به تغببرات فشار آب و نیروی تراوش ترسیم شود. در این پایان نامه بر اساس معیار الاستوپلاستیک موهر کولمب معادلات ارائه شده است که این معادلات حاصله به صورت کاملا تحلیلی بوده و شعاع پلاستیک اطراف تونل با حل یک معادله تحلیلی خطی استخراج شده و در نهایت با مطالعات جابجایی منحنی مشخصه ترسیم می گردد.

در این تحقیق ظرفیت باربری پی و تکیه گاههای سد مخزنی صفا با استفاده از روشهای آیین نامه ای، تجربی و تحلیلی محاسبه شده است. از میان روشهای نظری روش سرانو و اولالا علاوه بر درنظر گرفتن شرایط درزه ها، مکانیزم ایجاد خرابی را نیز تعیین میکند، علاوه بر این تخمین مناسبی از ضریب اطمینان می دهد. به همین خاطر به عنوان بهترین و دقیقترین روش در میان روشهای نظری شناخته شد. سپس با مدلسازی سه بعدی سد و سنگ پی و تکیه گاهها بوسیله نرم افزار abaqus، آنالیز تنش در دو مرحله انجام شده است. در مرحله اول با فرض محیط پیوسته برای توده سنگ پی، آنالیز با درنظر گرفتن پارامترهای ژئوتکنیکی توده سنگ انجام شده است. در مرحله دوم، آنالیز با درنظر گرفتن دو دسته درزه که به صورت صفحات ضعیف نزدیک به هم مدل شده اند و با استفاده از پارامترهای ژئوتکنیکی سنگ بکر انجام شده است. اختلاف بین مقادیر ظرفیت باربری بدست آمده در دو حالت مذکور حاکی از آن است که در محیط های سنگی با توجه به اهمیت سازه های بنا شده بر روی این محیط ها، شرایط و وضعیت درزه و ترک ها و صفحات لایه بندی، نیاز به بررسی و مطالعه دقیق دارد. بنابراین مقادیر تنش در نقاط بحرانی و ضریب اطمینان فشاری و کششی و درنتیجه ظرفیت باربری مجاز بدست آمد. در نهایت مقادیر ظرفیت باربری بدست آمده از روشهای فوق الذکر با هم مقایسه شده اند.

در این تحقیق به بررسی پایدارسازی شیروانی های سنگی با استفاده از ژئوگرید به عنوان روشی جدید در پایدارسازی شیروانی های سنگی پرداخته شده است. به این منظور ابتدا به بررسی انواع مختلف گسیختگی پرداخته شده است و سپس ضمن بررسی روش های پایدارسازی متداول برای پایدارسازی شیروانی های سنگی، به پایدارسازی شیروانی های سنگی با استفاده از ژئوگرید پرداخته شده است. در نهایت به بررسی پایدارسازی شیروانی سنگی مشرف با راه آهن میانه – اردبیل – پارس آباد در حد فاصل کیلومتر 200+11 تا 000+11 پرداخته شده است. پس از تحلیل پایداری شیروانی مذکور به علت داشتن ضریب اطمینان کمتر از مقدار استاندارد، پایدارسازی آن الزامی تشخیص داده شده است و لذا در این تحقیق به مقایسه پایدارسازی با استفاده از روشهای متداول که توسط شرکت مهندسی مشاور فربر ارائه گردیده است، با پایدارسازی به وسیله احداث باکس های ژئوگریدی پرداخته شده است.

تونلها و شفت های تحت فشار مجراهایی هستند که برای انتقال سیالات، عموماً آب تحت فشار، حفاری می شوند. تونل ها و شفت های تحت فشار در ابتدا در صنعت هیدروالکتریک (نیروگاههای برق آبی) استفاده می شدند، اما اکنون برای انتقال آب مصرفی و ضایعات آبی استفاده می شوند. اما هنوز عمومی ترین استفاده از تونل ها و شفت های تحت فشار در طرح نیروگاههای برق آبی جهت انتقال آب از بالادست به نیروگاه پایین دست است. در کلیه آبراهه های تحت فشار بدون پوشش، تراوش شکل می گیرد. در رابطه با تراوش، پوشش های شاتکریت، صفحات بتنی و بتنی مسلح نیز مانند تونل بدون پوشش عمل می کنند؛ زیرا در اثر آبرفتگی بتن و فشار آب داخلی این پوششها ترک خورده و نفوذپذیر می شوند. استفاده از شبکه میلگردهای تقویتی ترکها را پخش خواهد کرد و نفوذپذیری این پوششها کاهش خواهد یافت. به هرحال اگر پوشش نسبت به سنگ اطراف نفوذپذیر باشد، مقاومت کمی در برابر تراوش خواهد داشت و فشار داخلی تونل تقریباً به طور کامل به توده سنگ انتقال خواهد یافت. هر المان توده سنگ از تمامی جهات تحت نیروهای حجمی تراوش قرار می گیرد. به دلیل وجود درزها و ترکها در توده سنگ تحت تاثیر نیروی حجمی تراوش، نفوذپذیری توده سنگ عوض می شود. بنابراین در طول دوره های حفاری و نصب حایل و اعمال فشار، نفوذپذیری توده سنگ دربرگیرنده تونلها و شفت های تحت فشار تغییر می کند. این تغیییرات به نوبه خود باعث تغییر در جریان تراوش و در نتیجه نیروی حجمی تراوش می شود. .در این پایان نامه یک روش تحلیلی- عددی با فرض تقارن محوری و کرنش صفحه ای برای محاسبه اندرکنش هیدرومکانیکی تونلهای تحت فشار ارائه می شود. در این مدل نیروی حجمی تراوش در توده سنگ و تغییرات نفوذپذیری توده سنگ به دلیل وجود کوپل هیدرومکانیکی لحاظ شده است. در مدل ارائه شده سیر اجرای تونل های تحت فشار لحاظ شده است. در این مدل رفتار توده سنگ الاستوپلاستیک با نرم شدگی کرنش از نقطه پیک در نظر گرفته می شود. بر مبنای مدل ارئه شده، یک برنامه کامپیوتری با استفاده از کد matlab به نام pressure-tunnel نوشته شده است. این برنامه با استفاده از روش براون و بری و نرم افزار flac کنترل و صحت سنجی شده است. در انتها پوشش تونل آب بر نیروگاه کارون 4 با استفاده ازروش اشلایس طراحی شده است. سپس این تونل با استفاده از برنامه pressure-tunnel و flac تحلیل شده است. بر مبنای طراحی انجام شده، بتن مسلح با یک لایه میلگرد با قطر 25 میلیمتر و فاصله 25 سانتیمتر به عنوان طراحی مناسب انتخاب می شود. همچنین مشاهده می شود که به علت مقادیر بالای پارامترهای مقاومتی، ناحیه پلاستیک کوچکی در اطراف تونل ایجاد شده است.

کشور ایران به عنوان یکی از مناطق زلزله خیز جهان همواره در طی سالیان گذشته در معرض زلزله های ویران کننده ای قرار داشته است. سیستم های ریزشمع رفتار انعطاف پذیری را به هنگام زلزله از خود نشان می-دهند و با توجه به زلزله های اخیر، عملکرد مناسبی از ریزشمع ها که به نوعی شمع های اصطکاکی می-باشند دیده شده است. با این حال هنوز مطالعات کافی و متناسب انجام نشده و نیاز به انجام مطالعات بر روی رفتار دینامیکی ریزشمع ها کاملا مشهود می باشد. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی پارامتریک رفتار لرزه ای ریزشمع ها که غالباَ به صورت گروهی استفاده می شوند، می باشد به طوریکه نتایج حاصله تصویر و درک مناسبی از رفتار لرزه ای ریزشمع ها در اختیار طراحان و محققین قرار بدهد و نتایج حاصله منجر به طراحی ایمن و اقتصادی طرحها و همچنین باعث جلوگیری از خسارات احتمالی شود. در این راستا استفاده از یک نرم افزار مناسب به دلیل گستردگی و تعداد زیاد تحلیل ها لازم بود. با بررسی ها، نرم افزار اجزای محدود plaxis جهت انجام تحلیل های دینامیکی انتخاب شده است. از مدل سازی دو بعدی کرنش صفحه ای در تحلیل ها استفاده شده است. پس از انتخاب مدل های مناسب برای گروه ریزشمع و با تغییر پارامترهای ریزشمع از قبیل: بارهای استاتیکی جانبی و قائم، مدول یانگ خاک، زاویه تمایل ریزشمع، دامنه شتاب ورودی، مدل های رفتاری خاک و بررسی تاثیر یک لایه خاک روانگرا، مدل های متفاوتی توسط نرم افزار plaxis مورد تحلیل استاتیکی و دینامیکی قرار گرفت و نتایج حاصله از تحلیل ها به طور خلاصه وار عبارتند از: بار و جابجایی در حالت الاستیک رابطه ای خطی دارند. با بیشتر شدن مدول یانگ خاک، مقدار کوتاهتری از ریزشمع در سر ریزشمع لنگر بزرگتر از صفر را تجربه می کند. نشست برای ریزشمع قائم بیشتر از حالت مایل در بارگذاری استاتیکی است. با افزایش شدت دامنه شتاب ورودی، تقریباً با همان نسبت افزایش، تغییر مکان نیز افزایش پیدا می کند. واکنش مربوط به حالت مدل رفتاری الاستیک خطی خاک برای ریزشمع ها حدود %120 بیشتر از حالت الاستوپلاستیک است و این ناشی از پراکندگی و استهلاک انرژی بواسطه تغییر شکل پلاستیک است و همچنین پلاستیسیته باعث کاهش سختی سیستم و کاهش فرکانس سیستم در مقایسه با سیستم الاستیک می شود، ریزشمع ها در خاک الاستیک نسبت به مورد مشابه آن در خاکهای پلاستیک، نیروی برشی و لنگر خمشی بیشتری را تحمل می کنند. نسبت میرایی رایلی باعث کاهش مقادیر نیروی داخلی ریزشمع و شتاب کلاهک می شود. در خاکهای مستعد روانگرایی، تغییرشکلها و لنگر خمشی ریزشمع ها با افزایش زاویه تمایل ریزشمع نسبت به محور قائم کاهش یافته، اما تغییر مکان جانبی نسبی خاک-ریزشمع با افزایش شدت دامنه ورودی و زاویه تمایل، افزایش می یابد. شتاب افقی در طول ریزشمع با افزایش زاویه تمایل ریز شمع، کاهش می یابد و با افزایش دامنه ورودی، افزایش می یابد و همچنین ریزشمع های چپ و راست دارای رفتار متفاوتی نسبت به هم هستند. دامنه شتاب در لایه های خاک روانگرا در طول مدت حرکت کاهش یافته و سپس در خاکهای غیر روانگرا افزایش می یابد. مقدار تغییرمکان ریزشمع در سطح مشترک مابین خاک خشک و ماسه روانگرا تغییر می کند افزایش در خاک روانگرا نسبت به خاک خشک بیشتر است. اندرکنش خاک- ریزشمع در طول مدت زلزله در خاکهای روانگرا نسبت به خاکهای غیر روانگرا پیچیده تر است. این نتایج مقدماتی از شرایط طراحی برای تهیه طرحی بهینه ارائه می دهد. پیشنهاداتی به منظور توسعه اصولی طراحی لرزه ای سیستم ریز شمع ها ارائه شده است که می تواند مد نظر طراحان و محققین در آینده قرار بگیرد

تیرهای عمیق به دلیل کاربرد وسیع در مهندسی عمران از جمله ساختمانهای بلند مرتبه، مخازن، سیلوها مستطیلی، دیافراگم های کف، دیوارهای برشی، دالهای تاشده وسازه های دریایی یکی از اجزا مهم سازه بشمار می روند. وجود باز شو در جان تیر، جهت ایجاد دسترسی مانند درب ها و پنجره ها یا سرویس ضروریه تصفیه هوا مانند داکتهای تهویه مطبوع مورد نیاز است. امروزه، ترمیم و مقاوم سازی تیرهای عمیق بتنی با استفاده از کامپوزیتهای frp انجام میگیرد. مطالعات زیادی در زمینه تقویت تیر عمیق بتنی با استفاده از کامپوزیت های frp صورت پذیرفته است اما کمتر به بررسی تقویت تیر عمیق بتنی دارای بازشو با استفاده از کامپوزیت های frp توجه شده است که با توجه به کاربرد این نوع تیرها در ساختمانهای مهم و آسیب پذیر بودن آنها در برابر برش نیاز به مطالعه بیشتر در زمینه تیر های عمیق بتنی دارای بازشو مقاوم سازی شده با frp احساس می شود. در این مطالعه، با استفاده از یک مدل اجزای محدود، به بررسی تاثیر استفاده از کامپوزیتهای frp جهت بهبود خصوصیات رفتاری تیر عمیق بتنی دارای بازشو پرداخته شده است. بدین منظور نمونه های تیر عمیق بتنی دارای بازشو، در محیط کامپیوتری، مدل سازی رفتار آن با نمونه ی آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. نمونه ی مذکور، در ادامه، با استفاده از کامپوزیتهای frp تقویت و منحنیهای رفتاری سازه در هر حالت ارائه شده است. تمامی تحلیلهای انجام شده در این مطالعه با استفاده از نرم افزار abaqus v.6.9 انجام گرفته است. نتایج نشان میدهد استفاده از کامپوزیت frp میتواند به عنوان یک روش موثر در بهبود خصوصیات رفتاری تیر عمیق بتنی دارای بازشو مطرح شود. استفاده از این کامپوزیتها، بسته به نوع قرارگیری بر روی عضو، موجب افزایش ظرفیت باربری نمونه می گردد. با توجه به این نتیجه که ترک های ایجاد شده در تیر های عمیق بتنی دارای بازشو، بصورت مورب بین محل اعمال نیرو و گوشه بالای بازشو و محل تکیه گاه و گوشه پایین بازشو ایجاد می شوند، به همین جهت هرچه راستای اصلی ورق frp، که همان راستای طولی الیاف می باشد بر راستای ترک های ایجاد شده عمود باشد باعث افزایش ظرفیت تیر عمیق بتنی دارای بازشو می شود.

بارهای جانبی وارده به شمع ها معمولاً بارهای تناوبی هستند ، یعنی خاک تحت تأثیر یک سری تنش های تناوبی قرار می گیرد. با توجه به رفتار غیر خطی ، خاک تحت بارهای تناوبی شونده تغییر رفتار داده و مقاومت و سختی آن بطور قابل توجهی افت پیدا می کند. همچنین ایجاد پدیده هایی مانند جدا شدن خاک از شمع و تماس مجدد هنگام تغییر جهت بار در خاکهای ماسه ای باعث تفاوت پاسخ شمع در بارگذاری تناوبی نسبت به بارگذاری استاتیکی مونوتونیک شده است . بنابراین نتایج تحلیل شمع تحت بار جانبی سیکلی متفاوت از نتایج کلاسیک مربوط به بارگذاری مونوتونیک می باشد . در این تحقیق رفتار شمع تحت بار جانبی تناوبی در خاکهای غیر چسبنده با استفاده از مدلسازی و تحلیل عددی مورد بررسی قرار گرفته است . این تحقیق شامل بررسی روی تک شمع و گروه شمع تحت بار جانبی زلزله می باشد . بدین منظور مدلهای دو بعدی شمع ، خاک و سازه ساخته شد و سپس با استفاده از نرم افزار آباکوس که تحلیل آن بر اساس روش اجزاء محدود و با رویکرد صریح می باشد تحلیل شده است. بارگذاری در سه مرحله شامل مرحله ژئواستاتیک جهت در نظر گرفتن تنشهای درجای خاک ، مرحله استاتیک برای بارگذاری ثقلی ناشی از وزن روسازه و مرحله بارگذاری دینامیکی که بصورت شتاب افقی زلزله در بستر به مدل اعمال شده است. در این تحلیل برای اخذ نتایج مناسب و ایجاد افت در مقاومت خاک از مدل موهرکلمب استفاده شده است . به منظور بررسی رفتار شمع تحت بار جانبی تناوبی چهار تغییر در پارامترهای مدلسازی داده شده که شامل سختی خاک ، قطر شمع ها، طول شمع ها و فاصله شمع ها می باشد و به منظور بررسی تاثیر این پارامترها بار عمودی شمع های کناری پی ، برش پایه ستون های سازه ، جابجایی افقی نسبی پی ،نشست پی ، دوران پی ، تغییرشکل افقی نسبی سر شمع نسبت به نوک شمع ، منحنی لنگر خمشی حداکثر در سر شمع و نیروی برشی حداکثر درسر شمع بررسی شده است و مشاهده شد که هر پارامتر متغییر مدلسازی تاثیر خاصی بر پارامترهای خروجی داشته اند. در انتها نتایج رفتار تک شمع و گروه شمع با یکدیگر مقایسه شده است و تفاوتهایی در آنها رخ داده که به دلیل تفاوت سختی ، عملکرد و گیرداری بوده است.

بعضی از توده های سنگی به ویژه آنهایی که حاوی کانی های رسی هستند، بر اثر جذب آب، در طی زمان به تدریج افزایش حجم داده و چنانچه در مقابل این افزایش حجم مانعی ایجاد شود، منجر به اعمال فشار به مانع می شود. در اینگونه توده های سنگی چنانچه تونل حفاری شود و توجه کافی به خواص تورمی توده اطراف نشود، پس از نصب پوشش نهایی و در طی زمان بهره برداری، پوشش تونل تحت فشار قرار گرفته و اغلب دچار ترک، شکستگی و خرابی شدید می شود. این امر استفاده از تونل را با مشکل مواجه ساخته و علاوه بر از دست دادن زمان و صرف هزینه های چندباره، لازم است تونل مجددا تعریض شود تا امکان استفاده از آن فراهم گردد. در این تحقیق ابتدا، مروری نقادانه به منابع و مقالات مرتبط با توده های تورمی و مشکلات تونل زنی در آن ارائه می گردد و روش های مختلف تخمین فشار ناشی از تورم (اعم از تجربی و تحلیلی) و تمهیداتی که در این موارد باید مورد توجه قرار گیرند؛ بررسی، بحث و جمع بندی شده و نقاط ضعف و قوت آنها نقد می شوند. در ادامه تونل انحراف سد مخزنی البرز که در توده های سنگی تورمی اجرا گشته است، انتخاب و کلیه اطلاعات زمین شناسی و ژئوتکنیکی مرتبط با آن تهیه، مطالعه و جمع بندی می شود. سپس با روش های تجربی (بارتون و بینیاوسکی) و روش پارساپور، کرنش تورمی و دیگر پارامترهای مورد نیاز مورد نقد و تحلیل قرار می گیرد. در انتها نیز اثرات مدول زمانی تورم، ضریب تنش و شکل مقطع بر پارامترهای تورمی بررسی شده است. از روی تحلیل های انجام شده با این روش، بدین تتیجه خواهیم رسید که افزایش ضریب تنش، کاهش کرنش تورمی را در بر خواهد داشت؛ همچنین مقطع دایره ای شکل، مقطع بهینه در زمین های تورمی می باشد و در نقطه مقابل، مقطع d شکل، نامطلوب ترین مقطع خواهد بود.

بعد از زلزله 17 زانویه نورتریج رفتار اتصالات تیر به ستون شدیدا مورد تجدید نظر قرار گرفت طبق بررسی های انجام گرفته جدی ترین تنش ها در اتصالات در جایی که تیر به ستون متصل میشد اتفاق می افتاد. متاسفانه این قسمت ضعیف ترین بخش اتصال بود. در این قسمت، ممان خمشی و نیروی برشی بایستی از طریق اندرکنش جوش بین بال تیر و بال ستون وورق برشی انتقال یابد که این انتقال لنگر و نیروی برشی منجر به یک تمرکز تنش جدی در این قسمت(محل اتصال بال تیر به بال ستون) میشد. بررسی هایی از تاثیر تمرکز تنش در محل جوش توسط محققان انجام شده است طی این بررسی ها تمرکز تنش به تقاظای مقاومت در ریشه جوش نفوذی کامل بین بال تیر و بال ستون منجر میشد. در ضمن این تحقیقات انجام گرفته محققین راه کارهای مختلفی برای جلوگیری از تمرکز تنش و متعاقبا تشکیل لولای پلاستیک در بر اتصال ارائه دادند. اتصالات با ورق روسری و زیرسری که در این پایان نامه استفاده شده است یکی از راه های تقویت اتصال است. در این پایان نامه مجموعا 9 مدل توسط نرم افزار اجزا محدود آباکوس با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی هندسی مصالح در نظر گرفته شده است که 5 مدل مربوط برای بررسی اثر افزایش طول ورق روسری و زیرسری و 4 مدل برای بررسی اثر جوش عرضی نوک ورق روسری و زیرسری ساخته شده است. برای هرچه شبیه تر شدن مدل ها به اتصالات رایج در ایران تمام مدل ها از ستون قوطی شکل استفاده شده است. در این پایان نامه با در نظرگرفتن شاخص های خسارت اثرتغییر طول ورق های روسری و زیرسری در تیرهایی با ارتفاع مختلف بررسی شده است. هرچند رفتارکلی نظیر صلبیت ، مقاومت و شکل پذیری با تغییر طول ورق های تقویت(ورق های روسری و زیرسری) تغییرقابل ملاحظه ای نمیکند ولی مقادیر کرنش و تنش با افزایش طول ورق های روسری و زیرسری در محل نوک جوش عرضی و بر اتصال بشدت افزایش پیدا میکند و زیرسازه در دریفت های پایین تر دچار شکست میشود. در تحقیق دیگر با حذف جوش عرضی ورق، نمونه مورد تحلیل قرار گرفته است و اثرات جوش عرضی در رفتار موضعی اتصال را بررسی شده است و نشان داده شده که وجود جوش عرضی نوک ورق ها میتواند در کاهش شاخص های خسارت تاثیر بسزایی داشته باشد.

أ چکیده در این پژوهش با انجام تحلیلهای پارامتریک، پایداری دیوارهای خاکی مسلح با ژئوسنتتیک مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام تحلیل های لازم از دو روش گوناگون عددی و تعادل حدی استفاده گردید. و همچنین جهت انجام آنالیزها به plaxis برای انجام بررسی های عددی از نرمافزار اجزای محدود بهره گیری شد. پس از انجام مدلسازی های لازم، تاثیر عوامل slope/w روش تعادل حدی از نرم افزار گوناگونی چون سختی محوری ژئوسنتتیک، فاصله عمودی بین لایه های آن، طول لایه های ژئوسنتتیک، زاویه اصطکاک داخلی خاکریز و ارتفاع دیوار بر تغییرشکلها و نشست های دیوار و همچنین نیروهای محوری بوجود آمده در المان مسلح کننده، مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین ضریب اطمینان پایداری در برابر لغزش برای هر حالت به روش تعادل حدی محاسبه گردید. پس از انجام تحلیلها و بررسی های لازم نتایج زیر حاصل گردید: با افزایش میزان سختی کششی ژئوسنتتیک از مقدار تغییر شکل افقی و نشست های دیوار بیشتر کاسته می شود. اثر افزایش سختی محوری ژئوسنتتیک در کاهش تغییر شکل های افقی و نشست های دیوار فقط تا مقدار مشخصی قابل ملاحطه می باشد و پس از این مقدار معین، افزایش سختی ژئوسنتتیک تاثیر قابل ملاحظه ای بر کاهش تغییر شکل ها و نشست ها ندارد. با توجه به نتایج تحلیلها به روش تعدل حدی، با افزایش سختی محوری المان مسلح کننده، ضریب اطمینان حداقل پایداری در برابر لغزش تقریباً به صورت خطی افزایش می یابد. در حالیکه نتایج حاصل از روش عددی نشان می دهد که اگرچه با افزایش سختی محوری ضریب اطمینان افزایش می یابد، اما به ازای مقداری معین، افزایش سختی محوری ژئوسنتتیک تاثیر چندانی بر افزایش ضریب اطمینان ندارد. همچنین با کاهش فاصله بین لایه های مسلح کننده و افزایش طول لایه ژئوسنتتیک، میزان تغییر شکلهای افقی و نشست دیوار بیشتر کاهش می یابد. اما این کاهش فقط تا تعداد لایه معین و طول معینی محسوس می باشد و بعد از آن تغییرات کمتر می ب شود. این بدان مفهوم است که برای خاک و ژئوسنتتیکی با ویژگیهای معین، مقدار بهینه ای برای تعداد لایهها و طول گیرداری مسلح کننده وجود دارد که برای مقادیر بیش از آن تاثیر زیادی بر کاهش تغییر شکلها و نشست ها ندارد. همچنین با افزایش طول المان های مسلح کننده و کاهش فاصله بین آنها، ضریب اطمینان حداقل در برابر لغزش افزایش می یابد. البته به ازای طول و تعداد معینی از المان های مسلح کننده، ضریب اطمینان در برابر لغزش در فاصله مشخصی از دیوار تقریباً ثابت می ماند. در محدوده کرنش های پایین (به ازای سربارهای کوچک)، افزایش سختی محوری ژئوسنتتیک ها، کاهش فاصله بین آنها و همچنین افزایش طول المانهای تسلیح تاثیر کمی بر کاهشتغییرشکلها دارد. با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاکریز، از مقدار تغییر شکل افقی و نشست دیوار بیشتر کاسته می شود. اما اثر افزایش این پارامتر بر کاهش تغییر شکل ها و نشست های دیوار بیش از مقدار معینی، تقریباً ثابت می باشد و مقدار کاهش تغییر شکلها و نشست ها روند یکنواختی دارد. همچنین با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاکریز، ضریب اطمینان حداقل در برابر لغزش تقریباً به صورت خطی افزایش می یابد با افزایش ابعاد و بلندی دیوار، میزان تغییر شکلهای افقی و نشست های دیوار افزایش می یابد. به ازای مشخصاتی معین از هندسه و مقاومت لایه های مسلح کننده و نیز تحت سرباری ثابت، اثر افزایش ارتفاع دیوار بر تغییر شکل های افقی آن با افزایش فاصله از پی، افزایش می یابد. همچنین با افزایش ارتفاع دیوار، مقدار نیروی محوری حداکثر ژئوسنتتیک افزایش می یابد. البته اثر میزان افزایش ارتفاع در افزایش تغییرشکل های افقی، در بخشهایی پایینی دیوار بیشتر است. کلمات کلیدی : دیوار مسلح، ژئوسنتتیک، اجزای محدود، تعادل حدی، تحلیل پایداری، تغییر شکل افقی، نشست، نیروی محوری حداکثر ژئوسنتتیک.

خصوصیات بتن تولید شده توسط تغییر در خصوصیات مصالح تشکیل دهنده بتن دستخوش تغییر می گردد،تغییراتی مثل: 1):کیفیت سیمان 2):نسبت آب به سیمان واقعی: که با به حساب نیاوردن وجود آب اضافی در سنگدانه ها یا فقدان آن این نسبت را دستخوش نوسان می نماید. 3):خصوصیات سنگدانه که به ابعاد زیر مربوط میگردند: الف):کیفیت سنگدانه ب):شکل سنگدانه ج):دانه بندی سنگدانه مقاومت مورد محاسبه در طرح اختلاط ، مقاومت متوسط هدف می باشد ( mean target strength ) ، که به میزان حاشیه ای از مقاومت مشخصه ( specified strength) افزون تر است . این حاشیه اضافی موجب می گردد که در محاسبات نسبت آب به سیمان کاهش یافته و متعاقب آن برای یک میزان روانی ثابت ، میزان مصرف یا عیار سیمان در بتن افزایش یابد . از طرفی میزان حاشیه مورد نظر به عوامل زیر وابسته می باشد : • میزان حساسیت پروژه بتنی مورد نظر ( با ضریب k ) • انحراف معیار در تولید بتن ( standard deviation ) هرچند در استانداردها ضریب k مستقل از دقت در تولید بتن و لذا میزان انحراف معیار مطرح شده است، ولی دور از ذهن نیست که میبایست ارتباطی منطقی بین ضریب حساسیت پروژه ( k ) و انحراف معیار متصور شویم . هدف از تعریف این پروژه مشخص نمودن اثر تکثر در تعداد دسته بندی مجزای شن وماسه بر میزان انحراف معیار و در نتیجه افت انحراف معیار بر افت میزان مصرف سیمان می باشد. در این راستا تولید بتن بطور معمول ، یعنی فقط با جداسازی شن وماسه انجام می پذیرد تا با نتایج حاصل از 5 دسته بندی ( 2 دسته بندی شن و 3 دسته بندی ماسه ) و نیز 10 دسته بندی ( 4 دسته بندی شن و 6 دسته بندی ماسه ) و بالعکس مقایسه شده و میزان صرفه جویی در سیمان به علت افت در انحراف معیار و یا میزان حاشیه مقاومت بتن در هر مورد محاسبه شده و نتیچه گیری به عمل آید.

چکیده امروزه بتن خودتراکم (بتن بدون نیاز به ویبره) به دلیل مزایای فراوان در بسیاری از کشور ها از جمله ایران به صورت کاربردی مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون این نوع بتن با استفاده از مصالح سنگدانه درشت با حداکثر اندازه سنگدانه mm 20 و عیار سیمان بالا ساخته می شود. لذا با وجود آن که تکنولوژی بتن خودتراکم به لحاظ ملاحظات اقتصادی و سهولت اجرا ارجحیت دارد، اما به دلیل استفاده از عیار سیمان بالا و در نتیجه حرارت زایی بالا در بتن ریزی های حجیم، کم تر مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش برای اولین بار در کشور، 18 طرح اختلاط بتن خودتراکم) (self compacting concrete scc، با حداکثر اندازه سنگدانه mm 5/37 ، در آزمایشگاه ساخته شده و بررسی ها نشان می دهد، می توان چنین بتنی را همانند بتن خودتراکم با اندازه سنگدانه پایین، با کارایی و روانی و مقاومت مورد انتظار طراحی و اجرائی کرد. در صورت طراحی صحیح، چنین بتنی می تواند، آزمایش های فاز خمیری را به خوبی پاسخگو باشد. همچنین با توجه به عیار پایین سیمان، می تواند در بتن ریزی های حجیم، منجر به کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون شده و مفید باشد. برای انجام آزمایش های فاز خمیری، در قیف –v شکل، جعبه l- شکل و حلقه j، متناسب با درشت بودن اندازه سنگدانه ها، اصلاحاتی به وجود آمده است تا مناسب بتن خودتراکم با اندازه سنگدانه mm 5/37 باشند. در فاز سخت شده، مقاومت فشاری نمونه ها در سن 14، 28 و 90 روز برای انتخاب طرح اختلاط برتر، تعیین گردیده و گزارش شده است (مقاومت فشاری 90 روزه نمونه های استوانه ای طرح اختلاط های نهایی در محدوده mpa 46- 49 قرار دارد.) کلمات کلیدی: طرح اختلاط، بتن خودتراکم، بتن با سنگدانه های درشت با حداکثر اندازه mm 5/37 ، فازخمیری، مقاومت فشاری.

در این پروژه اثر شکل سنگدانه ، نسبت حجمی سنگدانه در نسبت های آب به سیمان مختلف بر مقاومت بتن، مورد بررسی قرار گرفته و به روش آزمایشگاهی مشخص می گردد که مقاومت بتن با هر شکلی از سنگدانه تا قبل از رسیدن به عدد نسبت حجمی سنگدانه بحرانی ، روند معقول خود را دارا می باشد که بتن با سنگدانه شکسته مقاومت بالاتری از گرددانه و گرددانه مقاومت بالاتری از بتن با تیله ( به عنوان جایگزین سنگدانه درشت ) را به دلیل چسبندگی و درگیری های مختلف سنگدانه و خمیر سیمان ارائه می دهد. ولی پس از نسبت حجمی بحرانی ، مقاومت بتن افت دفعتی را تجربه کرده و این نسبت حجمی بحرانی در بتن با سنگدانه شکسته بسیار پائین تر از سنگدانه گرد بوده و در سنگدانه گرد بسیار پائین تر از تیله می باشد. لازم به ذکر است که دلیل افزایش نسبت حجمی سنگدانه گرد نسبت به شکسته و نیز تیله نسبت به بقیه، افزایش چشمگیر apt (ضخامت متوسط گوشت خمیر سیمان) می باشد. زیرا apt با میزان سطح جانبی تجمعی سنگدانه ها رابط عکس دارد.شایان ذکر است که کره پائین ترین نسبت سطح جانبی به حجم را داراست که به پائین ترین میزان سطح جانبی تجمعی منجر می گردد. از این اتفاق در هر سه نسبت آب به سیمان 35/0 و 45/0 و نیز 55/0 تکرار می گردد. لذا این خصوصیت به همراه این واقعیت که گرددانگی ، روانی بسیار زیادی را در بتن اعمال می نماید. لازم به ذکر است که بخشی از افت مقاومت بتن از شکسته به گرد دانه و به طریق اولا به تیله به دلیل چسبندگی ضعیف گرد دانه و تیله، و مابقی متعلق به جداشدگی سنگدانه ها و نیز ابجاد شدن پدیده ای به نام خرپا ، در بتن ساخته شده به دلیل کاهش میزان خمیر سیمان می باشد. مشکل جدا شدگی با افزایش نسبت حجمی سنگدانه قابل جبران خواهد بود که این امر می تواند مورد حسن استفاده قرار گرفته و با کاهش نسبت آب به سیمان بتن و عیار سیمان و یا کمی از هر دو ، روانی بتن را به حدی پائین آورد تا جدا شدگی سنگدانه گرد و تیله تا حدودی محدود گردیده و نیز مقاومت بتن های مربوطه به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان و نیز محدود کردن جدائی به مقدار معقولی افزایش یافته و نیز به دلیل کاهش عیار سیمان اولا تولید بتن اقتصادی تر گشته و ثانیا دوام بتن به دلیل کاهش قابل ملاحظه خمیر سیمان و یا دریچه ورودی ین های مخرب بسیار افزایش یافته و ثالثا و متعاقبا ، میزان مصرف آلوده کننده ترین محصول در دنیا (یعنی سیمان) به دو دلیل کاهش در مصرف و نیز طولانی شدن سیکل جایگزینی سازه ( به دلیل افزایش طول دوام بتن ) به مقدار چشمگیری کاهش می یابد.

طرح مناسب مخلوط های بتنی علاوه بر اینکه باعث صرفه جویی در هزینه مصالح و ساخت بتن می شود باعث می شود تا در صورت اجرای صحیح، کیفیت و دوام سازه های بتنی نیز تضمین گردد. این پروژه چهار روش طرح اختلاط شامل: آمریکا، انگلیس(اروپا)، هند و ایران را مقایسه می کند. بنابراین برای الزامات مقامت فشاری25، 35و 45 مگاپاسگال و اسلامپ های 25، 75 و 125 میلی متر، ترکیبات مختلف چهارگانه بتن در هر روش، محاسبه شدند و نمونه ها براساس شرایط آزمایشگاهی جهت انجام مقایسه مناسب با استفاده از مصالح بومی ومحلی ساخته شدند. که نتیجه گیری به این ترتیب حاصل شد که روش ایران (طرح اختلاط ملی ) برای (معیار) مقاومت فشاری مناسب ترین می باشد، چنان چه در معیار اسلامپ دارای انحراف بود، روش آمریکا(aci) برای(معیار) اسلامپ مناسب بود چنان چه در معیار مقاومت دارای انحراف بود و روش انگلیس در هر دو معیار دارای انحراف بود و رو ش هند در حالت کلی روش نامناسبی بود. یک برنامه کامپیوتری هم چنین، جهت انجام اتوماتیک طرح اختلاط و مقایسه نتایج برای هر چهار روش استاندارد تهیه و فراهم گردید. هم چنین درون یابی و برون یابی با دقت بالا برای هر چهار برنامه کامپیوتر ی مهندسی شده بود.

استفاده از قالب های رایج در ساخت و ساز سازه های بتنی و بدنبال آن عمل آوری ناقص بتن بدلیل باز کردن سریع قالب، سبب بروز مشکلات جبران ناپذیری می گردد. مشکلاتی همچون آب رفتگی بتن، متخلخل شدن بتن، زنگ زدن آرماتورها، کاهش مقاومت و افزایش هزینه ها. بدین سبب، در سال های اخیر استفاده از الیاف پلیمری تقویت شده (frp) در بتن رشد قابل ملاحظه ای پیدا کرده است. امااین روش دارای مشکلات متعددی همچون، رفتار ضعیف در دماهای بالا، بالا بودن هزینه ی رزین، نبود قابلیت اجرایی در سطوح مرطوب و در دماهای پایین و غیرسازگاری رزین با مواد سطح مورد استفاده، می باشد. هدف از تعریف این پروژه،از بین بردن این مشکلات با جایگزینی رزین با خمیر سیمان و تولید صفحاتی نازک از این جنس، بمنظور افزایش مقاومت و دوام در المان های سازه ای، می باشد.