نام پژوهشگر: ناصر عرفاتی

بهبود عملکرد سکوهای ثابت دریایی در برابر بارهای باد و موج به کمک میراگر جرمی تنظیم شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1386
  احسان رضایی هزاوه   ناصر عرفاتی

سکوهای ثابت دریایی جزء سازه های بسیار مهم بوده که تحت بارهای محیطی متنوعی نظیر بار باد، بار موج و.... قرار دارند. همچنین در اغلب آیین نامه های طراحی، این سازه ها برای دوره ی کوتاه حدود 20 تا 30 سال طراحی می شوند. درنتیجه امروزه تعداد زیادی از این سکوها نیازمند بهسازی می باشند. رویکرد نوین در طراحی سازه ها، استفاده از مکانیزم های کنترل به منظور کاهش اثر بارهای محیطی بر آن ها می باشد که به تدریج در کنار روش های سنتی طراحی سازه ها که صرفاً مبتنی بر افزایش مقاومت سازه ها بوده اند، مطرح می شوند. در این مطالعه، میراگر جرمی برای یک نمونه سکوی موجود در خلیج فارس(سکوی رسالت) طراحی شده و پس از بارگذاری، پاسخ های آن با و بدون میراگر مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی سه نوع بارگذاری.....

تحلیل پایداری شیروانی هابا استفاده از روش های احتمالاتی و مقایسه با روش های تحلیلی و عددی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1389
  میلاد گل پور   احمد فهیمی فر

روش های مختلفی برای تحلیل پایداری شیروانی ها وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و کاستی هایی هستند. تحلیل هایی که از مقادیر یکتا برای پارامترهای درونداد استفاده می کنند روش های قطعی نامیده می شوند. اما به دلیل وجود عدم قطعیت در ویژگی های مصالح و در اندازه گیری این ویژگی ها به خدمت گرفتن روش های آماری در تحلیل و طراحی شیروانی ها ضروری است. در تحلیل های قطعی این عدم قطعیت ها در نظر گرفته نمی شوند. در تحلیل های احتمالاتی برای پارامترهای درونداد دامنه ای از مقادیر در نظر گرفته می شود و در نتیجه پارامترهای برونداد نیز دارای یک مقدار واحد نخواهند بود و بنابراین نتایج حاصل از این تحلیل ها به دلیل در نظر گرفتن عدم قطعیت ها به واقعیت نزدیکتر است و شانس موفقیت طراحی را افزایش می دهند. در این پژوهش روش های مختلف موجود در تحلیل پایداری شیروانی ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند و سپس شیروانی کیلومتر 32 بزرگراه جم- طاهری- عسلویه که در توده سنگ میزبان مارن واقع شده و به علت هوازدگی و فرسایش شدید و همچنین رسیدن آب ناشی از بارندگی سیلابی از طریق شکاف ها دچار لغزش گردیده است به روش های قطعی احتمالاتی و عددی با استفاده از نرم افزارهای 5 slide و 7 phase2 مورد تحلیل قرار می گیرد و نتایج حاصل از این تحلیل ها با یکدیگر و همچنین با لغزش واقعی صورت گرفته مورد مقایسه قرار می گیرند. نشان داده می شود که نتایج حاصل از تحلیل های احتمالاتی به ویژه تحلیل های احتمالاتی بر مبنای روش های عددی بیشترین انطباق را با رفتار واقعی شیروانی مورد مطالعه دارند.

تحلیل و طراحی سیستم نگهداری، حائل اولیه و پوشش نهایی تونل در توده های سنگی ضعیف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده فنی 1389
  پویا حمدی   احمد فهیمی فر

تحلیل و طراحی تونل ها و ارزیابی پایداری آنها وابسته به عوامل متعدد از جمله هندسه تونل(شکل مقطع)، ابعاد، شرایط توده اعم از خاک و سنگ، عمق تونل از زمین و... است که این موضوع را بسیار پیچیده و مستلزم بررسی های مختلف اعم از مطالعات میدانی، اندازه گیری تنش ها در زمین، استفاده از روش های تجربی و غیره می سازد. شرایط زمین خصوصاً زمین های سنگی ضعیف از جمله عوامل بسیار مشکل ساز در طراحی و اجرای تونل ها است که بدون توجه کافی به آن و ارائه تحلیل های همه جانبه می تواند منجر به مشکلات فراوان از جمله طولانی شدن زمان اجرای تونل و بالا بردن هزینه ها به صورت تصاعدی شود. در این پایان نامه با بررسی مشکلات تونل زنی اعم از تحلیل، طراحی و ارزیابی پایداری در توده های سنگی ضعیف ابتدا بررسی جامعی در رابطه با پایداری اولیه، زمان خود پایداری، مراحل اجرا و روش های تقویت اولیه توده اطراف تونل به عمل خواهد آمد. سپس روش های تجربی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته و نقاط قوت و ضعف هر کدام ارزیابی خواهد شد. در ادامه با انتخاب تونل شماره (3) راه آهن شیراز- عسلویه- بوشهر، کلیه جوانب آن اعم از خواص توده های سنگی اطراف، پارامترهای فیزیکی و مکانیکی توده سنگ، طبقه بندی مهندسی توده سنگ مورد بررسی قرار خواهد گرفت و تحلیل پایداری و نوع و مشخصات سیستم تقویت و نگهداری اولیه آن به عمل خواهد آمد. در نهایت با استفاده از نرم افزارهای ژئوتکنیکی flac 4.0 و phase2 7.0 تحلیل عددی روی تونل انجام خواهد شد و نتایج آن با روش های تجربی و تحلیلی مقایسه و مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.

تحلیل نشست ناشی از حفاری تونل در زمین های شهری به روش اجزاء محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1389
  فرهاد ابراهیم باستانی   ناصر عرفاتی

به طور کلی محیط زمین در ابتدا تحت فشار ناشی از تنش های طبیعی بوده و هر گونه دست خوردگی مانند حفر تونل ، این وضعیت تنش را مختل کرده و موجب همگرایی دهانه تونل و موجب تغییر مکان هایی در مقطع زمین می شود. این تغییر مکان ها در سطح زمین به صورت نشست ظاهر می شوند که در مواردی قابل توجه می باشد. در این تحقیق موضوع رفتار محیط خاک در اثر حفر تونل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا چگونگی وقوع نشست در روش های مختلف حفر تونل و روش های تخمین نشست که شامل سوابق پژوهشی در گذشته می باشد بررسی شده است ، سپس به اثر این نشست ها به ساختمان ها و تأسیسات اطراف و متدولوژی وسایل سنجش و روش های کاهش خسارت عنوان گردیده است. در بخش بعد با توجه به شرایط ژئوتکنیکی خاک خط 3 مترو تهران بین ایستگاه های e3 تا f3 و با کمک نرم افزار plaxis اقدام به مدل سازی های دو بعدی و سه بعدی ومقایسه بین نتایج گردید و سپس به دو روش natm و حفاری با tbm اقدام به مدل سازی مسیر حفر تونل ومقایسه نشست سطح زمین بین این دو روش پرداخته شده است. در ادامهبا توجه به تحلیل های انجام شده به بررسی پارامتر های مو ثر در نشست تونل پرداخته شده است و اهمیت هر یک از این پارامترها بر نشست ناشی از حفر تونل مشخص گردیده است. نتایج محاسبات به کمک نرم افزار ونتایج حاصل ازاندازه گیری های صحرایی توافق رضایت بخشی را نشان می دهد. نتیجه اینکه به تحلیل نشست های حاصل از نتایج نرم افزار می توان اطمینان کرد و در شرایطی که وضعیت خاک به صورت همگن ویکنواخت نیست با بکارگیری مدل مناسب می توان وضعیت نشست ها را با اطمینان پیش بینی نمود.

تحلیل و بررسی افزایش ظرفیت باربری خاک توسط ژئوگرید به روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1390
  اصغر محمودی   ناصر عرفاتی

مبحث تعیین ظرفیت باربری خاک زیر پی ها از دیر باز مورد توجه پژوهشگران و طراحان حوزه ژئوتکنیک قرار داشته است و به همین دلیل طرح آن به عنوان یک موضوع جدید تلقی نمی گردد، اما کاربرد روشهای جدید محاسباتی و آزمایش مدلهای پیشنهادی برای خاک و پیشرفت رایانه ها، دیدگاههای جدیدی را در حوزه این موضوع مطرح می سازد که بررسیهای جدید را توجیه پذیر می نماید. در این پایان نامه، با به کارگیری روش اجزاء محدود و به کمک نرم افزار plaxis، به بررسی تاثیر لایه های تسلیح بر ظرفیت باربری خاک زیر پی نواری با عرض های مختلف و پی حلقوی پرداخته شده است. در این راستا ابتدا با بررسی نتایج مطالعات گذشته، روشهای موجود برای تعیین ظرفیت باربری این نوع پی ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس اثر تسلیح بر ظرفیت باربری خاک زیر پی، به صورت نسبتی از ظرفیت باربری خاک مسلح شده به خاک غیر مسلح به دست آمده است. در این قسمت اثر انتخاب پارامترهای محاسباتی از قبیل، تعداد لایه ها، طول آنها، عمق تسلیح و عمق قرارگیری و ... نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در ادامه، ظرفیت باربری خاک مسلحی که زیر پی می باشد، با اجرای تعداد زیادی محاسبات نرم افزاری به صورت تابعی از تعداد لایه های تسلیح و فاصله آنها و .... بررسی شده است. در خاتمه نیز با بررسی و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج مطالعات تجربی و آزمایشگاهی در دسترس،هماهنگی و تطابق مناسبی مشاهده گردیده است.

بررسی سیستم مرکب دیوارهای نگهبان میخکوبی شده- پایدار شده مکانیکی با استفاده از روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  سعید محمدی لامع   ناصر عرفاتی

در سالهای اخیر روشهای پایدارسازی شیب ها و دیواره های خاکی توسعه فراوانی یافته و روشهای جدیدتر به تدریج جایگزین روشهای سنتی و قدیمی تر می شود. در این میان میخکوبی خاک1 و پایدارسازی مکانیکی زمین2 جزو روشهایی هستند که استفاده از آنها به علت مزایای خاصی که دارند در کشورهای مختلف سرعت گرفته به طوری که در چند سال گذشته آمار و ارقام نشان دهنده پیشرفت سریع این سیستم ها می باشد. از طرف دیگر یکی از مسائل مهم کنونی در حوزه حمل و نقل افزایش روز افزون حجم ترافیک جاده های موجود می باشد که کارشناسان را مجاب به ارائه روشهای مختلف از جمله عریض سازی جاده های موجود و یا ارائه سیستم هایی با کارایی بالا و هزینه پایین نموده است. یکی از روشهای مدرن در این زمینه استفاده از سیستم مرکب دیوارهای نگهبان میخکوبی شده-پایدار شده مکانیکی جهت احداث یک سیستم جاده دو خطه غیر همسطح می باشد. با افزایش جمعیت و نیاز به عریض سازی جاده های موجود و یا ایجاد جاده های غیر هم سطح در مناطق شیبدار و کوهستانی استفاده از روش مرکب اشاره شده به جهت مزایا و توجیه اقتصادی که دارد لزوم بررسی این روش را برای ما آشکار می سازد. از مسائل مهم در مورد دیوارهای مرکب مسئله تغییر شکل این دیوارها، انتقال نیرو در مهارها و اثر متقابل این دیوارها روی یکدیگر می باشد. در این پایان نامه به بررسی کلی این دیوارها و لزوم و نحوه کاربرد آنها، استفاده از روش المان محدود و نرم افزار plaxis جهت تحلیل همه جانبه این سیستم و در نهایت حساسیت سنجی متغیر های مختلف روی پارامترهای مهم طراحی پرداخته شده است. با اثبات توانایی تحلیل و صحت نتایج بدست آمده از نرم افزار plaxis روی هر دو سیستم با انتخاب یک مدل ترکیبی تا حد امکان نزدیک به نمونه عملی که بر اساس مدل های عملی اجرا شده انتخاب گردیده تحلیل پارامتریک روی این سیستم ترکیبی انجام گرفت. ویژگی خاص این پژوهش در نظر گرفتن زاویه 30 درجه برای شیب مورد بررسی می باشد که نتایج بدست آمده را به نتایج واقعی نزدیکتر می کند. با تغییر متغیرهای مختلف که به سه دسته پارامترهای مقاومتی خاک، پارامترهای هندسی دیوار میخکوبی شده و پارامترهای مربوط به دیوارهای پایدار شده مکانیکی تقسیم می شوند، تاثیر آنها را روی پارامترهای مهم طراحی که عبارتند از جابجایی افقی و قائم دیوار میخکوبی شده، ماکزیمم کشش در میخ ها، نیروی برشی و لنگر خمشی وارد بر رویه دیوار، نیروی وارد بر واحد طول دیوار میخکوبی شده و ضریب اطمینان کل سیستم بررسی و پیشنهادات لازم در هر مورد ارائه گردید. در نهایت علاوه بر بررسی تک تک متغیرها، میزان و درصد تاثیرگذاری متغیرهای یاد شده روی پارامترهای اصلی طراحی با استفاده از خطوط رگرسیون درجه 3، درجه بندی و تحلیل گردید.

بررسی پایداری شیروانی های سد آیدوغموش میانه با استفاده از روشهای تعادل حدی و روشهای عددی (اجزای محدود و تفاضل محدود )
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1390
  میثم آزادمنش   ناصر عرفاتی

روش های تحلیل متعددی برای ارزیابی پایداری شیبها وجود دارد. در هنگام تحلیل و ارزیابی پایداری شیب، انتخاب روش آنالیز مناسب بیشترین اهمیت را دارد. در انتخاب روش تحلیل، بایستی به اعتمادپذیری، مقدار داده های خاک و سنگ، میزان آگاهی از شرایط زمین شناسی و ساختار شیب و عواقب گسیختگی توجه شود. بطور مثال در صورت نداشتن داده های کافی از خواص مواد تشکیل دهنده شیب، انجام آنالیز عددی مفصل، نتایج زیاد خوبی را به دنبال نخواهد داشت. بررسی پایداری شیب ها از گذشته یکی از مهمترین و اساسی ترین مسائل مهندسی ژئوتکنیک بوده و هم اکنون نیز بررسی و تکمیل روش های آن مورد تحقیق بسیاری از دانشمندان و پژوهشگران می باشد. پیچیدگی شرایط و رفتار مواد زمین، وجود فرضیات متعدد در فرمول بندی تحلیل پایداری، هدف از تحلیل و مکانیزم های لغزش و شکست شیب ها از جمله عوامل اصلی اثرگذار در روشهای پایداری شیب ها می باشند. در این تحقیق پایداری شیروانی سد خاکی آیدوغموش میانه به روشهای تعادل حدی، اجزاء محدود و تفاضل محدود تحت بارهای هیدرودینامیکی آب و نیروی ثقلی مورد ارزیابی قرار می گیرد. از میان روشهای معروف تعادل محدود، روش های , simplified bishop, fellenius janbu و spencer انتخاب شده و به تفصیل شرح داده می شوند. این روش ها به گونه ای انتخاب شده اند که از ساده ترین تا پیچیده-ترین و در عین حال متداولترین آنها را در برگیرد. همچنین اصول محاسبه پایداری شیب به روش finite.element وfinite.difference تشریح و نتایج آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای آنالیز پایداری به روش تعادل حدی از دو نرم افزار slope و slide ، برای آنالیز به روش اجزاء محدود از نرم افزار plaxis و بالاخره برای آنالیز به روش تفاضل محدود از نرم افزار flac/slope استفاده شده است. نتایج حاصل از هر روش استخراج شده و با یکدیگر مقایسه می گردد و مزیت و عدم مزیت هر روش توضیح داده می شود.

بررسی اثر پی رادیه بر ظرفیت باربری و نشست سیستم پی شمع-رادیه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1399
  رضا صباغ کرمانی   وحید مقصودی

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.

بررسی منطقه پلاستیک اطراف تونل های زیر سطح آب جهت رسم منحنی مشخصه ی زمین در شرایط زهکشی شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  سعید امیری   ناصر عرفاتی

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.

بررسی مدل های رفتاری خاک برای پیش بینی نشست پی با استفاده از نرم افزار المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1390
  اکبر سعادتی ایمیر   ناصر عرفاتی

نشستهای پی را باید با دقت زیادی برای ساختمانها، پلها، برجها، نیروگاهها و سازه های پرهزینه مشابه محاسبه و برای کاهش آن باید تمهیداتی صورت بگیرد. ولی در سازه هایی از قبیل خاکریزها، سدهای خاکی، سپرکوبی های مهاربندی شده و دیوارهای حائل معمولا از لحاظ نشست حاشیه امن زیادی وجود دارد و نشست کنترل کننده نیست. با تغییر متغیرهای مختلف از جمله تغییر در پارامترهای مقاومتی خاک و پارامترهای هندسی پی نسبت به بررسی تاثیر این عوامل در مقادیر نشست و ضریب عکس العمل پرداخته و عدد خاصی را برای طراحی فونداسیون در برابر نشست که در نرم افزارهای طراحی لازم می باشد پیشنهاد می کنیم.این پارامترها از قبیل زاویه اصطکاک داخلی خاک، چسبندگی خاک، مدول الاستیسیته خاک، عوامل هندسی از قبیل عرض پی، عمق تاثیر پی، ضخامت پی و همچنین نوع بارگذاری می باشد. برای بررسی این پارامترها از نرم افزارهای المان محدود که در حالت کلی روش عددی محسوب می شود استفاده می کنیم و با بررسی و اثبات صحت این نرم افزارها تحلیل های پارامتریک را انجام می دهیم که در این تحقیق از نرم افزار ژئوتکنیک plaxis استفاده شده است که یک نرم افزار کاملا ژئوتکنیکی بوده و توانایی مدل کردن انواع مدل های رفتاری خاک از جمله مدل الاستیک، مدل موهر- کولمب، مدل خاک سخت شونده، مدل خاک نرم شونده، مدل خزشی خاک نرم و همچنین توانایی معرفی مدل جدید از طرف کاربر را دارد.

مقایسه روش اجزای محدود با روش های تعادل حدی در بررسی پایداری شیب های میخکوبی شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  سیده مهشید سید طهرانی   ناصر عرفاتی

با توجه به افزایش ساخت و ساز های مجاور در محیط های شهری امروزه بررسی پایداری شیب ها و تسلیح آنها اهمیت ویژه ای یافته است. در این پایان نامه ابتدا به تشریح روش های پایدارسازی شیب پرداختیم، پس از آن به شرح دقیقتر و کاملتری در ارتباط با یکی از این روش ها تحت عنوان روش میخکوبی پرداختیم. در مرحل? بعد روش های بررسی پایداری شیب ، از جمل? این روش ها روش های تجربی ، روش احتمالاتی ، روش مونت کارلو ، روش تئوری بلوکی ، روش های عددی و روش های تعادل حدی را توصیف نمودیم. هدف اصلی ما در این پایان نامه مقایس? ضرایب اطمینان حاصل از دو روش از این روش ها تحت عناوین روش اجزای محدود (یکی از روش های عددی) و روش های تعادل حدی شامل ( روش معمولی قطعه ، روش جانبو ، روش بیشاپ ، روش لوئی کارافیت و روش اسپنسر) در پایداری شیب های میخکوبی شده است. برای بررسی و مقایس? این دو روش از دو نرم افزار تخصصی مهندسی عمران تحت عناوین نرم افزار plaxis برای روش اجزای محدود و نرم افزار slide برای روش تعادل حدی استفاده کردیم. با مدلسازی 54 مدل (36 مدل اجزای محدود و 18 مدل تعادل حدی ) بر روی سه نوع خاک مختلف به نتایج زیر دست یافتیم: با مقایس? ضرایب اطمینان حاصل از روش اجزای محدود با ضرایب اطمینان حاصل از روشهای تعادل حدی به این نتیجه رسیدیم که مقادیر ضریب اطمینان در روش های تعادل حدی از مقادیر حاصله از روش اجزای محدود بیشتر می باشد و این اختلاف با افزایش میزان چسبندگی و همچنین کاهش فاصل? میخ ها بیشتر می گردد یعنی با بهبود شرایط خاک و مسلح شدن آن اختلاف ضرایب اطمینان های بدست آمده از این دو روش بیشتر می گردد. در برنامه plaxis از دو مدل رفتاری متفاوت استفاده گردید مدل موهر- کولمب و مدل خاک سخت شونده با مقایس? نتایج حاصل از این دو مدل رفتاری به این نتیجه رسیدیم که در هر سه نوع خاک ضرایب اطمینان حاصل از این دو مدل رفتاری تقریبا" با یکدیگر برابرند با مقایس? تغییر مکان های حاصل از این دو مدل رفتاری به این نتیجه رسیدیم که به طور کلی مدل رفتاری موهر-کولمب تغییر مکان بیشتری را نسبت به مدل رفتاری خاک سخت شونده بدست می دهد و این مقدار اختلاف تغییر مکان به تدریج با حرکت به سمت کف گود افزایش می یابد و در کف گود به حداکثر مقدار خود می رسد. در این پایان نامه همچنین به مقایس? میدان های تنش ایجاد شده در دو مدل رفتاری پرداختیم و به این نتیجه رسیدیم که میدان های تنش ایجاد شده در این دو مدل رفتاری تقریبا" با یکدیگر برابرند . در آخر به بررسی تاثیر مدول الاستیسیته بر ضریب اطمینان حاصل از روش اجزای محدود پرداختیم و به این نتیجه رسیدیم که پارامتر مذکور ، پارامتر تاثیر گذاری در محاسب? ضریب اطمینان نمی باشد.

بررسی اثر پیش تنیدگی برروی پایداری داخلی دیوارهای میخ کوبی شده تحت بارهای استاتیکی و لرزه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  هومن آیت   ناصر عرفاتی

اغلب میخ ها به عنوان یک المان تک بعدی که فقط مکانیسم کششی دارد، در نظر گرفته می شود. اما این المان نیز در خاک دچار تغییر شکل های خمشی شده، بنابراین ممان های پیش بینی نشده ای در میخ ها به خصوص در ناحیه اتصال به شاتکریت و ناحیه گیرداری ایجاد می شود. در سال های اخیر نوع جدیدی از میخ ها تولید شده است که قابلیت پیش تنیده شدن دارد. در این تحقیق به مطالعه و بررسی میخ های پیش تنیده در سه حالت استاتیک، دینامیک و انفجار بر روی یک خاکبرداری به ارتفاع پانزده متر در یک خاک ماسه ای ضعیف می پردازیم و با تغییر ضخامت شاتکریت و ضریب پیش تنیدگی در میخ ها، برروی گسیختگی داخلی دیوار میخ کوبی شده تمرکز می کنیم. تمامی تحلیل ها توسط نرم افزار اجزاء محدود دو بعدی plaxis صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که پیش تنیدگی تاثیر مثبتی بر روی کاهش جابجایی افقی (تا 30 درصد) در شرایط استاتیک داشته است. اما در شرایط زلزله و انفجار پیش تنیدگی چندان موثر واقع نشد. همچنین پیش تنیدگی باعث کاهش ممان مخرب ایجاد شده در میخ ها در ناحیه اتصال به شاتکریت می شود. ممان ایجادشده، در ناحیه اتصال به شاتکریت میخ های بالایی خاکبرداری (در این تحقیق میخ های شماره 1 تا 5) در 2/0 تا 3/0 تنش تسلیم میخ تقریبا صفر می شود. در میخ های پایینی (در این تحقیق میخ های 6 تا 10) پیش تنیدگی نمی تواند ممان ایجاد شده در ناحیه اتصال به شاتکریت را صفر کند ولی باعث کاهش این ممان مخرب تا حدود 30 درصد می گردد. لازم به ذکر است که پیش تنیدگی در مقادیر 1/0 تا 6/0 تنش تسلیم میخ صورت گرفته است.

بررسی نشست و ظرفیت باربری گروه شمع تحت بار قائم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  محمد فرید نیک شعار   ناصر عرفاتی

تعیین رفتار گروه شمع یکی از مسائلی است که همیشه جزء دغدغه های مهندسان ژئوتکنیک بوده است . در این مورد تحقیقات بسیاری صورت گرفته است و روش ها و نتایج گوناگونی برای آن ارائه شده است . یکی از بهترین روش ها برای تحقیق در مورد رفتار شمع ها به خصوص شمع های تکی آزمایش بارگذاری شمع است که علی رغم اینکه یکی از قابل اعتماد ترین روش ها است محدودیت هایی نیز دارد ؛ از جمله این که این آزمایش بسیار پرهزینه است و همچنین زمان زیادی برای دستیابی به نتایج واقعی آن نیاز است . در واقع، حتی بررسی این آزمایش در طول یک زمان نسبتا زیاد همانند زمان سرویس دهی شمع در سازه مورد نظر عملی نمی باشد . با وجود این مشکلات برای شمع های تکی و عملی نبودن این آزمایش ها برای شمع های گروهی نیاز به روش های تحلیلی احساس می شود که بتوان جواب هایی قابل اطمینان از آن ها به دست آورد . امروزه نرم افزارهای تحلیل عددی بسیاری از جمله نرم افزارهای اجزا محدود و اجزا مجزا در دسترس مهندسان هستند که از معروف ترین آن ها می توان به ترتیب به نرم افزارهای plaxis و flac اشاره کرد . این نرم افزارها قابلیت های گسترده ای دارند و نتایج مناسبی در تحلیل مسائل ژئوتکنیکی ارائه می دهند . حال سوال این است که روش های تجربی تا چه حد دقت روش های عددی ذکر شده را دارا می باشند . برای این منظور در این تحقیق مقایسه ای بین نرم افزار allpile که بر اساس روابط تجربی عمل می کند و نرم افزار plaxis 3d که بر اساس روش اجزاء محدود می باشد انجام شده است . در این تحقیق ابتدا تاثیری که فاصله شمع ها در گروه بر روی رفتار آن ها دارد در نرم افزار plaxis 3d در 6 نوع خاک مختلف بررسی شده است و سپس نتایج به دست آمده را با نتایج حاصل از نرم افزار allpile مقایسه نمودیده ایم . سپس تاثیر تغییرات مدول الاستیک و نسبت l/d بر ظرفیت باربری گروه شمع و همچنین تاثیر آن بر بازده گروه بررسی شده است .

تحلیل عددی خاک های تقویت شده با استفاده از ریزشمع ها تحت بارگذاری دینامیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  مسعود اصغری   حمیدرضا صبا

با توجه به افزایش نسبتاً گسترده استفاده از ریزشمع ها در بهسازی خاک و همچنین مزایای گسترده استفاده از آن ها که در بخش های آتی به آن اشاره می شود در این پایان نامه به بررسی مختصری از این المان سازه ای- ژئوتکنیکی پرداخته شده است و هدف اصلی آن ارائه اطلاعاتی جهت استفاده محققین و پیمانکاران در طراحی های اولیه و نه دقیق و تئوری می باشد. پایان نامه دارای 5 فصل اصلی می باشد. در فصل اول به معرفی ریزشمع ها، مزایای استفاده از آن ها، روش های اجرای آن ها، هزینه های اجرا و .. پرداخته شده است. فصل دوم اطلاعاتی مختصر از پژوهش های محققین دیگر ارائه می دهد و بیشتر سعی شده است از تحقیقاتی استفاده شود که به مطالب این پایان نامه نیز مرتبط باشد. فصل سوم به معرفی مختصر نرم افزار مورد استفاده در این پروژه یعنی plaxis ، مزایا و محدودیت های آن می پردازد و در انتهای آن مدل استفاده شده در پایان نامه معرفی و صحت آن نیز بررسی شده است. در نهایت در فصل چهارم تعدادی پارامتر توسط مدل عددی بررسی شده است و در فصل پنجم نتایج بدست آمده جمع بندی شده است. با توجه به اینکه مهم ترین مرجع مورد استفاده در طراحی ریزشمع ها در حال حاضر آیین نامه fhwa می باشد جهت استفاده طراحان و مهندسان مشاور ترجمه قسمتی از این آیین نامه بعنوان پیوست یک ارائه گردیده است و در پیوست دو نیز ابداع روش جدید لوله های خود حفار تیتان در اجرای ریزشمع ها معرفی شده است.

بررسی پارامتریک رفتار لرزه ای گروه ریز شمع
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1390
  فرشاد عاطرمقدم   وحید مقصودی

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

رفتار شمعها تحت بارهای جانبی تناوبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1391
  مبین موحدی   وحید مقصودی

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.

تحلیل عددی دینامیکی خاکهای تقویت شده با استفاده از روش تزریق با فشار بالا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1391
  پیمان دهقان   حمیدرضا صبا

ضرورت بهسازی خاک در بستر سازه هایی با خاک سست، افزایش باربری و کاهش نشست و در بسترهایی با خاک دانه ای اشباع، جلوگیری از افزایش فشار آب حفره ای و پدیده روانگرایی در بحث بارگذاری لرزه ای همانند زلزله می باشد. روش های متنوعی برای بهسازی خاک در نظر گرفته شده است که کاربرد هریک از آنها با در نظر گرفتن شرایط خاک بستر و نوع بارگذاری و سازه می باشد. پایان نامه حاضر در خصوص بررسی رفتار دینامیکی زمین های بهسازی شده به روش تزریق jet grouting (jg) در برابر زلزله می باشد. استفاده از این روش تزریق، در سال های اخیر در سراسر دنیا به عنوان یکی از کارآمدترین روش های بهسازی زمین و در شرایط مشکل به عنوان بهترین راه حل در نظر گرفته می شود. مکانیسم عملکرد این تزریق شامل تخریب بافت خاک توسط جریان پرفشار دوغاب تزریقی و اختلاط همزمان آن با خاک محیط می باشد. عموما این تزریق در سه روش تک سیاله، دو سیاله و سه سیاله تکامل یافته است که با توجه به نوع خاک و شرایط فیزیکی سایت مورد نظر، روش موثر تزریق انتخاب می گردد. ساده ترین روش تزریق، روش تک سیاله می باشد که با استفاده از جریان پرفشار دوغاب، عمل تخریب خاک صورت می پذیرد. در روش دو سیاله، هاله ای از هوا، جریان دوغاب را پوشش می دهد که سبب مقابله با اصطکاک ناشی از ذرات خاک و در نتیجه افزایش فاصله پخش دوغاب در خاک می گردد. در روش سه سیاله از جریان آب پوشیده شده توسط هاله هوا برای تخریب و از جریان دوغاب بطور مجزا برای تزریق استفاده می گردد. جریان آب پوشیبده شده توسط هوا، سبب ایجاد یک نیروی بالابرنده در خاک می گردد و سبب پخش بیشتر دوغاب و خالی کردن محیط از خاک می گردد. کاربردهای متنوع این تزریق به طور عمده کنترل حرکت زمین (دیوار محافظ) ، آب بندی کردن، نقش تکیه گاهی برای احداث سازه و زیرسازی سازه های قدیمی می باشند. در این تحقیق، برای ارزیابی عملکرد روش تزریق jg، کاربرد تکیه گاهی آن برای سازه های موجود در نظر گرفته شده است ، برای مدلسازی عددی، پی سطحی که تحت بار گسترده ناشی از بار سازه موجود می باشد را در نظر گرفته و رفتار آن در برابر بار زلزله قبل و بعد از بهسازی مورد ارزیابی قرار می گیرد. عوامل طراحی در این تزریق همانند قطر منطقه تاثیر تزریق، فاصله گمانه های تزریق، نوع روش تزریق و شرایط خاک بستر به عنوان متغیرهای موردنظر، بررسی می گردند و نتایج حاصل از تغییر آنها در قالب نیروها و لنگرهای داخلی بوجود آمده در محیط، جابجایی افقی و نشست حداکثر سازه مورد ارزیابی قرار می گیرد.

تحلیل احتمالاتی دیوارهای حائل انعطاف پذیر (سپری ها)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده فنی 1392
  سید مهدی موسوی قرابایی   ناصر عرفاتی

روشهای مختلفی برای تحلیل و طراحی انواع مختلف شیروانیها وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و کاستیهایی هستند . تحلیلهایی که از مقادیر یکتا برای پارامترهای ورودی استفاده میکنند، روشهای قطعی نامیده میشوند .اما به دلیل وجود عدم قطعیت در ویژگیهای مصالح و در اندازه گیری این ویژگیها، به خدمت گرفتن روشهای آماری در تحلیل و طراحی سپری ها میتواند بسیار مفیدباشد .در تحلیلهای قطعی این عدم قطعیتها در نظر گرفته نمیشوند .در تحلیلهای احتمالاتی، برای پارامترها و ویژگیهای ورودی، دامنه ای از مقادیر در نظر گرفته میشود و در نتیجه پارامترهای خروجی بدست آمده از تحلیلها نیز دارای یک مقدار واحد نخواهند بود و بنابراین نتایج حاصل از این تحلیلها به دلیل در نظر گرفتن عدم قطعیتها به واقعیت نزدیکتر است و شانس موفقیت طراحی را افزایش میدهند. در این پژوهش یک نمونه شیت پایل ،با روشهای عددی و احتمالاتی نقطه ای،مونت کارلو ولاتین هایپرکیوب با استفاده از نرم افزارهای پلکسیس دوبعدی و فیز و اتریسک مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل از این تحلیل ها با یکدیگر مقایسه میگردند.نشان داده میشود که نتایج حاصل از تحلیلهای احتمالاتی به ویژه تحلیلهای شبیه سازی احتمالاتی از جمله لاتین هایپرکیوب انطباق خوبی با رفتار واقعی سپری دارند.

بررسی پایداری شیروانی سد ایوشان تحت اثر نیروی زلزله
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1391
  محسن جعفری   حمیدرضا صبا

در این پایان نامه تحلیل دینامیکی پایداری شیروانی های سد خاکی ایوشان در برابر نیروی زلزله بررسی شده است. پس از بررسی روش های موجود تحلیل دینامیکی وانتخاب روش های عددی، نرم افزار flac برگزیده شد. flac یک بسته نرم افزاری تفاضل محدود است که مختص بررسی پروژه های ژئوتکنیکی است. بررسی نتایج نشان که در تاج سد بیشترین جابجایی قائم صورت می گیرد. برای به دست آوردن بهترین اندازه شالوده، سد با ابعاد مختلف پی مدل سازی شد. همچنین تاثیر تغییرات خواص مصالح هسته و پوسته بررسی شد. الگوی رفتاری خاک برای بدنه سد و پی، الگوی مور–کولمب انتخاب شد. مطالعات انجام شده نشان داد که افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک پوسته و افزایش پارامتر چسبندگی خاک در نواحی بستر و هسته در پایداری سد نقش مهمی دارد و افزایش همزمان این دو پارامتر باعث تغییر در رفتار سد و پایدار نمودن آن در هنگام زلزله می گردد. بهینه ترین ابعاد شالوده سد برای ضخامت پی به اندازه تقریبا دو برابر ارتفاع سد و برای عرض پی به میزان فاصله پنجه تا پاشته سد تعیین گردید. با افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در نواحی مختلف سد، میزان تغییرات جابجایی و تنش کاهش یافت که نشان از افزایش پایداری سد در برابر بارهای لرزه ای داشت.

راهنمای تهیه برنامه واکنش فوری برای شکست سدهای خاکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده عمران 1391
  محمد درختی   محمد علی بنی هاشمی

سد خاکی را می توان به عنوان یکی از مهمترین بخش های زیر بنایی هر کشور نام برد. تجارب گذشته در داخل و خارج از کشور نشان می دهد که سدهای گوناگونی شکسته شده و سیل ناشی از آن خسارت های بیشماری را به بار آورده است. به همین منظور مطالعه شکست سد و تهیه برنامه واکنش فوری به منظور تشخیص و ارزیابی خطر شکست و همچنین مدیریت بحران و کاهش خسارت های سیل ناشی از آن چند سالی است که مورد توجه قرار گرفته است. برنامه هایی که تا امروز به منظور برنامه واکنش فوری برای برخی از سدهای کشور ارائه شده است، به ارزیابی خطر تنها با استفاده از معیار های هیدرولیکی برای تشخیص احتمال روگذری پرداخته است. این پژوهش راهنمایی برای نحوه ارائه معیارهای ابزاربندی های موجود به منظور تشخیص و ارزیابی خطر می باشد. در این راستا سد مهاباد به عنوان نمونه مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از تعیین ناحیه بندی های پی و بدنه سد با توجه به نتایج گمانه های موجود، مدلی دو بعدی در برنامه seep ساخته شده است. با استفاده از نتایج مدل تحلیلی و مقایسه با قرائت های بدست آمده از ابزاربندی موجود بر روی سد، وضعیت فعلی سد مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس با انتخاب سناریوهایی همچون جوشش در پی و یا آبشستگی بازگشتی مصالح پی تا درون هسته معیارهای برای چند پیزومتر نمونه ارائه شده است. نتایج به دست آمده به شرح زیر می باشد: در بخش ارزیابی و تشخیص خطر می بایست به دلایل شکست سد پرداخت و برای هر یک معیاری به منظور تشخیص آن ارائه نمود. این معیارها بهتر است هم کیفی و هم کمی باشد. عمده ترین دلایل شکست سد خاکی ناشی از روگذری و خرابی سازه ای است. برای تشخیص احتمال روگذری می بایست وقوع سیل احتمالی در رودخانه هایی که به مخزن می ریزند کنترل گردد ( معیار کیفی )همچنین با استفاده از مدل سازی های هیدرولیکی آستانه هایی برای حداکثر سرعت بالا آمدن آب مخزن در حالت باز بودن دریچه ارائه نمود ( معیار کمی ). به منظور تشخیص و ارزیابی خطر خرابی سازه ای سد نیز می بایست معیار های کمی و کیفی ارائه نمود. معیار های کیفی مانند گل آلود بودن نشت خروجی، وجود نشست بالای منطقه نشت و ایجاد چشمه های جدید و مواردی از این قبیل و برای معیار های کمی می بایست متناسب با نوع مصالح پی و بدنه سد و با توجه به مکانیسم های شکست به طور مثال مکانیسم شکست ناشی از آبشستگی شامل : نشت متمرکز، جوشش در پاشنه سد، فرسایش بازگشتی و پرشدگی، بررسی گردد که کدام مکانیسم با توجه به خصوصیات سد امکان وقوع دارد. سپس سناریوهای محتمل برای هر سد را تعریف گردد. با اعمال سناریو های محتمل بدست آمده بر روی مدل ساخته شده از سد، می توان برای هر یک از ابزاربندی های موجود در سد معیارهایی کمی به منظور تشخیص و ارزیابی خطر ارائه نمود. با مطالعه موردی بر روی سد مهاباد به منظور بدست آوردن معیار های کمی، مکانیسم های شکست بر اساس پدیده آبشستگی انتخاب شد و سپس سناریوهای محتمل به شرح زیر تعریف گردید: 1- جوشش در پاشنه سد 2- شسته شدن بخش ریز دانه پی در بخش درشت دانه در بالادست 3- جوشش در پاشنه سد و فرسایش بازگشتی آن به داخل هسته

بررسی تونل های کم عمق شهری با در نظر گرفتن اندرکنش شمع و تونل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده فنی 1392
  بابک وفایی   ناصر عرفاتی

نیاز به سیستم حمل ونقل زیر زمینی در اکثر شهر های بزرگ جهان بویژه برای آنهایی که با مشکل ترافیک مواجه هستند، کاملا محسوس می باشد. این سیستم نیازمند یک سازه تونل است که در مناطق شهری عمدتا در زمین های خاکی و سست و در بخش های سطحی احداث می شود و تاثیر آن می تواند تا سطح زمین گسترش یافته و ایجاد نشست در سطح زمین و تغییر مکان های جانبی در خاک نماید، که بعضا برای ساختمان های اطراف خطرناک است. در مناطق شهری بسیاری از ساختمان ها توسط شمع ها نگهداری می شوند. این چنین، تغییر مکان های اعمالی در اثر تونل زنی می تواند باعث وارد شدن آسیب های جدی به شمع ها شود. روش های تحلیلی حل بسته مورد استفاده برای ارزیابی نیروهای داخلی اعمالی به شمع در اثر تونل زنی در حین حفاری در حالت دو بعدی بوده و تنها برای طراحی اولیه مناسب هستند. از جمله روش هایی که در این زمینه نتایج دقیق تری ارائه کرده اند، روش های عددی می باشد که می توان به روش المان محدود اشاره نمود. امروزه این روش ها بطور وسیعی برای تحلیل مسائل مهندسی از جمله مهندسی ژئوتکنیک بکار گرفته شده اند. هدف از انجام این پژوهش بررسی رفتار شمع در اثر تونل زنی با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدی است. بدین منظور ابتدا رفتار شمع در اثر تونل زنی در حالت کلی بررسی شده است و سپس نتایج حاصل از تحلیل عددی با نتایج روابط تحلیلی حل بسته مقایسه شده است. به علاوه، به منظور بررسی آسیب احتمالی وارده به سازه شمع مقادیر لنگر خمشی بدست آمده از تحلیل عددی با لنگر ترک خورگی مقطع بتنی شمع مقایسه شده است. نتایج مدلسازی های اجزاء محدود سه بعدی نشان می دهد، اگرچه تطابق خوبی بین نتایج عددی و نتایج تحلیلی وقتی که حائل تونل در تراز شمع نصب می شود وجود دارد، مقادیر نیروهای داخلی و تغییر مکان های اعمالی در اثر تونل زنی بطور فابل توجهی حتی پس از عبور سینه کار تونل از شمع افزایش می یابند. مقایسه لنگرهای خمشی اعمالی به شمع در اثر تونل زنی و لنگر ترک خوردگی مقطع بتنی نشان می دهد در حالتی که شمع در فاصله xp?2d نسبت به محور تقارن قائم تونل دارد، لنگرهای خمشی اعمالی سبب ترک خورگی و آسیب جدی مقطع بتنی شمع می شود.

مقایسه رفتار دیوار حائل میخکوبی شده ساده و پیش تنیده در حالت استاتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی 1392
  بهنام خندان   ناصر عرفاتی

میخکوبی روش مسلح کردن درجای خاک می باشدکه درطول 2 دهه گذشته عمدتاًدرفرانسه وآلمان برای سیستم نگهدارنده ترانشه هاوپایداری شیبهااستفاده شده است. مفهوم پایه ای میخکوبی شامل مسلح کردن زمین توسط المانهای نزدیک هم،به منظورایجادسازه ثقلی منسجم میباشدوبدینوسیله مقاومت برشی کلی خاک محل افزایش مییابدوجابجایی آن محدودمیشود. این تکنیک ازتوسعه "روشجدیدحفرتونلاتریشی" آغازشدکه شاتکریت مسلح راباسنگدوزهاترکیب کردتایک سیستم حائل انعطاف پذیر برای حفاری ایجادکند. از انجا که دیوار میخ کوبی شده معمولی نسبت به انکراژ دارای تغییر مکان بیشتری است ولی به دلیل طول نسبتا کمتر وقابلیت استفاده در مناطق شهری، ترجیح داده می شود ولی به علت الف- کاهش جابه جایی افقی ب-افزایش پایداری کلی ج- کاهش نشست و قابلیت استفاده بهتر در مناطق شهری از دیوار میخ کوبی شده پیش تنیده استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که اثر پیش تنیده گی در گود های بلند بسیار قابل توجه است به صورتی که در دیوار میخ کوبی شده پیش تنیده نسبت به دیوار میخ کوبی شده معمولی 50-40 درصد تغییر مکان افقی بیشینه و 50 در صد نشست سازه مجاور کاهش می یابد و بیشترین در صد کاهش تغییر مکان افقی مربوط به قسمت میانی دیوار می باشد که تا 70 درصد کاهش می یابد ولی ضریب اطمینان کلی در بهترین شرایط 5 در صد کاهش می یابد که چشمگیر نیست و حتی می توان بیان کرد که پیش تنیده گی در ضریب اطمینان کلی اثر ندارد . در این پایان نامه ابتدابا تغییر متغیرهای مختلف نمونه هایی ایجاد شدو سپس بااستفاده از روش المان محدود و نرم افزارplaxisبا توجه به نتایج بدست امده اثر پارامترهای مختلف و پیش تنیده گی بررسی شد.

تحلیل عددی اثر ضریب فشار جانبی خاک بر تونل های کم عمق شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمران 1392
  بهروز توکلی رهقی   ناصر عرفاتی

امروزه تونلسازی و تاثیرات آن بر زمین مورد تحقیق بسیاری از محققین میباشد.در این رساله به تاثیر ضریب فشار جانبی خاک در تونل های شهری پرداخته میشود.عواملی از قبیل میزان چسبندگی و سختی و.. تحت شرایط دو و سه بعدی مورد ارزیابی قرار گرفته است و هدف از این رساله بهبود میزان و جهت فرونشست ناشی از تونل سازی، میباشد.

بررسی ظرفیت باربری پی حلقوی به روش های تفاضل محدود و اجزاء محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی 1393
  سعید آزموده   ناصر عرفاتی

یکی از پی هایی که برای ساخت سازه های استوانه ای شکل مانند سیلوها، مخازن نفت و آب، پایه های پل و موارد مشابه استفاده می شود، پی حلقوی بوده که در صورت امکان به دلیل ملاحظات اقتصادی، جایگزین پی دایره ای می شود. با وجود شباهت ظاهری بین پی حلقوی و پی دایره ای، رفتار آنها در برخی زمینه ها همچون، توزیع فشار باربری در زیر پی و نحوه نشست متفاوت می باشد. لذا برای طراحی این گونه از پی ها نیاز به ارائه رابطه ای تئوری برای پیش بینی ظرفیت باربری پی می باشد. در این پژوهش از دو روش دستی (به کمک روابط) و روش نرم افزاری (به کمک نرم افزار flac و plaxis) در تعیین ظرفیت باربری پی رینگی مخزن 10 هزار متر مکعبی مازوت شرکت سیمان مشهد، استفاده شده است. در محاسبات از اصطکاک میان خاک و سطح زیر پی صرف نظر شده و خاک با معیار گسیختگی مور-کلمب مدل می شود. با استفاده از این دو روش، تأثیر عواملی همچون نسبت قطر داخلی به خارجی (n) در نسبت های 0، 0.2، 0.4، 0.6، 0.8 و 0.88 ، ترازهای مختلف سطح آب، عمق های قرارگیری صفر، 3، 5و7 پی نسبت به زمین، تغییرات دانه بندی ،چسبندگی، زاویه اصطکاک و ضخامت لایه خاک، بر روی ظرفیت باربری بررسی شد.