بررسی پیشینه موضوع نشت از سدهای خاکی حاکی از آن است که اکثر محققان توجه خود را به بررسی مسئله نشت از بدنه و پی اختصاص داده اند که عمدتاً بصورت دو بعدی انجام می شود و در موارد معدودی به بررسی نشت از تکیه گاه ها پرداخته شده است در حالیکه تکیه گاه های سد های خاکی می تواند نقش مهمی در میزان دبی نشت داشته باشد. این تحقیق در ارتباط با تحلیل نشت از تکیه گاه های سد های خاکی به روش اجزاء محدودمی باشد. مدل سازی عددی بصورت سه بعدی و با اسفاده از نرم افزارseep 3d که متعلق به شرکت نرم افزاری geoslpe می باشد انجام شده است. سد مورد مطالعه در این تحقیق، سد گیوی در استان اردبیل می باشد. پارامترهای اصلی مورد بحث در این تحقیق ضرایب نفوذپذیری و حالت های اجرا و عدم اجرای پرده تزریق می باشد. دراین تحقیق میزان تاثیر پارامترهای فوق الذکر و همچنین اثر شرایط مدل سازی و نواحی گسله و لغزشی بر روی میزان دبی نشت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که میزان دبی نشت در مدل سازی واقعی نسبت به مدل سازی ساده بیشتر است. میزان دبی نشت برای عرض واحد در مدل سازی تکیه گاه چپ با عوارض نواحی گسله و لغزشی نسبت حالت های فوق الذکر بیشتر است.همچنین نتایج حاکی از کارآئی مناسب پرده تزریق در حدود 80 درصد می باشد و با افزایش ضریب نفوذپذیری، روند افزایش دبی تراوش در حالت عدم اجرای پرده تزریق نسبت به حالت اجرای پرده تزریق بیشتر می باشد.

مدلسازی لوله های مدفون یکی از مباحثی است که در مهندسی عمران به خصوص طراحی شریان های حیاتی مطرح است.از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر رفتار لوله های مدفون تحت اثر امواج لرزه ای، وقوع پدیده روانگرایی می باشد. در خلال وقوع روانگرایی، افزایش اضافه فشار آب حفره ای یکی از پارامترهای مهم و موثر است. از اهداف این مطالعه می توان به تعیین نقاط بحرانی و بازه زمانی تأثیرگذار از نظر تغییرات اضافه فشار آب حفره ای اشاره نمود که علیرغم اهمیت در طراحی لوله های مدفون، در پژوهش های انجام شده قبلی لحاظ نگردیده است. در این تحقیق، به منظور بررسی رفتار لوله های مدفون در خاکهای با پتانسیل روانگرایی بالا تحت اثر امواج لرزه ای، مدلسازی عددی بر اساس آزمایشات لینگ و همکارانش انجام شده است. در این راستا پس از مدلسازی توسط نرم افزار اجزای محدود abaqus، نسبت به صحت سنجی نتایج مدل عددی توسط نتایج آزمایشگاهی اقدام شده است. پس از تأیید نتایج مدل، به بررسی تأثیر عمق کارگذاری لوله مدفون بر پارامتر اضافه فشار آب حفره ای پرداخته شده است. بدین منظور نتایج حاصل از مدلسازی برای سه عمق متفاوت و در نقاط گوناگون واقع بر محیط و اطراف لوله مورد بررسی قرار گرفته است که این نتایج مشخص گردید : با افزایش عمق کارگذاری لوله مدفون، نسبت اضافه فشار آب حفره ای و زمان لازم برای استهلاک اضافه فشار آب حفره ای افزایش می یابد. همچنین مقدار نسبت اضافه فشار آب حفره ای برای ترازهای یکسان، در نقاط واقع بر محیط لوله کمتر از نقاط بررسی شده در محیط خاک می باشد.

در این پایان نامه شمع های قائم بتنی تحت بار جانبی افقی استاتیکی در مجاورت شیب های خاکی و زمین های افقی مورد بررسی عددی سه بعدی تفاضل محدود صریح، توسط نرم افزارflac3d، قرارگرفته اند. در مطالعاتی پارامتری اثر عواملی از قبیل فاصله ی افقی مرکز شمع از تاج شیب ، زاویه ی شیب نسبت به راستای افقی و خصوصیات مقاومتی خاک در فصل مشترک شمع – خاک مورد مطالعه قرارگرفته اند. هدف این پایان نامه به طورکلی استخراج میزان اثر گذاری و نیز سهم مشارکتی مولفه های چسبندگی و اصطکاک در خاک های مخلوط چسبنده – اصطکاکی c-? بر ظرفیت باربری جانبی کلی این نوع از خاک ها می باشد. در این تحقیق همچنین از طریق بررسی خصوصیات مقاومتی فصل مشترک تعریف شده توسط معیار مقاومت برشی کولمب، اثر پارامترهایی همچون چسبندگی و زاویه اصطکاک فصل مشترک شمع – خاک بر میزان مقاومت های خاک نهایی برآورد شده در حین بارگذاری جانبی ، مورد بررسی قرارگرفته است. برای تعریف رفتار مصالح خاکی (اعم از چسبنده ، اصطکاکی یا مخلوط این دو) از مدل رفتاری ارتجاعی – خمیری کامل مور- کولمب و برای تعریف مصالح شمع بتنی از معیار ارتجاعی استفاده شده است. رفتار خاک به لحاظ فشارهای آب حفره ای زهکشی شده در نظرگرفته شده، یعنی پایداری بلند مدت شیب های خاکی و اصل تنش های موثر در نظرگرفته شده است. در این تحقیق همچنین ضریب ظرفیت باربری جانبی برای مولفه ی چسبندگی خاک ها، از طریق تحلیل سه بعدی تفاضل محدود صریح توسط نرم افزارflac3d محاسبه شده و با مقادیر حاصل از روش های تحقیقی اخیر، مقایسه و هم سنجی شده است. جهت صحت سنجی روش و نتایج حاصل از این تحقیق ، تعدادی آزمایش های شناخته شده ی شمع های بتنی و فولادی مختلف با روش همین تحقیق مورد تحلیل قرارگرفته اند.

ظرفیت¬باربری در شالوده¬های سطحی یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار در طراحی سازه¬های واقع بر آن¬ها می¬باشد. برای بهبود ظرفیت¬باربری شالوده¬های سطحی، می¬توان از روش مسلح¬سازی با به¬کار بردن نوارهای مسلح¬کننده درون خاک زیر شالوده استفاده نمود. برای محاسبه ظرفیت¬باربری شالوده¬های سطحی واقع بر خاک ماسه¬ای مسلح می¬توان از روش آزمایشگاهی یا عددی استفاده کرد. هدف از این تحقیق بررسی اثر ژئوگریدها و مشخصات هندسی آن¬ها در ظرفیت¬باربری پی نواری واقع بر شیروانی است. جهت انجام تحلیل¬ها از تحلیل عددی به دو روش المان محدود و تفاضل محدود استفاده شده است.برای این منظور ظرفیت¬باربری پی نواری واقع بر خاک مسلح به ژئوگرید را برای پارامترهای مختلف هندسی از جمله ضخامت لایه ماسه¬ی جایگزین شده (برای حالت شیروانی رسی)، تعداد ژئوگریدها، فاصله¬ی بالاترین ژئوگرید تا کف زیر شالوده، فاصله بین ژئوگریدها، طول ژئوگرید ، بررسی نموده و با تعیین مقدار بهینه هر کدام از پارامتر¬ها می¬توان بهترین استفاده را از ژئوگرید به عنوان مسلح کننده کرد و ظرفیت¬باربری را تا جایی که امکان دارد افزایش داد. در تمامی این حالات از پارامترهای بدون بعد استفاده می¬شود و تمام این متغیرهای نسبت به بعد پی اندازه-گیری می¬شود و همچنین برای بررسی ظرفیت¬باربری از پارامتر بدون بعد bcru که به صورت نسبت ظرفیت¬باربری نهایی خاک مسلح در برابر ظرفیت¬باربری نهایی خاک غیر مسلح استفاده می¬شود.

پایدارسازی شیب های خاکی و پیشنهاد راهکارهای گوناگون، یکی از مسائل مطرح و مهم در مهندسی ژئوتکنیک است. استفاده از روش های عددی و تحلیلی در پایدارسازی شیب های خاکی به کمک شمع و یا ستون سنگی، از روش های متداولی است که توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. لکن درزمینه بهینه یابی طول شمع و یا ستون سنگی به منظور پایدارسازی شیب های خاکی کار زیادی صورت نگرفته است. به طوریکه جای مطالعات عددی و آزمایشگاهی در این زمینه خالی است که در این تحقیق بررسی می شود. از مطالعاتی که در گذشته در زمینه جایگاه قرارگیری شمع صورت گرفته نتایج متفاوتی به دست آمده است که بسته به روش مورد استفاده در تحلیل ها نتایج تغییر کرده است. اما در مورد طول گیرداری شمع ها غالباً یا طول شمع را نامحدود فرض کرده اند یا طول آن را بر اساس نسبت طول شمع بعد از سطح گسیختگی به فاصله بین سطح گسیختگی بحرانی تا سطح زمین مطرح کرده اند. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از برنامه های اجزاء محدودی پلکسیس و ژئواسلوپ اثر برخی از پارامترهای تأثیرگذار در تثبیت خاکریزها با ستون سنگی بررسی گردد. با استفاده از این برنامه ها خاکریز مورد نظر در دو حالت تثبیت شده با ستون سنگی و بدون ستون سنگی با استفاده از المان های مثلثی 15 گره ای در حالت کرنش مسطح مدلسازی شده است. متغیرهای مورد مطالعه در این پژوهش شامل طول، قطر و وزن مخصوص مصالح ستون سنگی است و اثر هر یک بر ضریب اطمینان خاکریز ماسه ای همگن و دولایه که با ستون سنگی تثبیت شده مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر محل بهینه قرارگیری شمع و طول فرورفتگی آن در لایه زیرین بر ضریب اطمینان و سطح گسیختگی بحرانی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این بررسی ها برای حالت های مختلف با یکدیگر مقایسه شده است. سپس تعدادی از مدل ها به صورت آزمایشگاهی نیز آزمون شده اند تا بدین گونه نتایج تحلیل های عددی صحت سنجی شوند. بررسی ها نشان می دهد بین ضریب اطمینان، طول شمع و قطر آن ارتباط منطقی برقرار است که طی فرمولی ارائه گردیده است. با استفاده از نتایج به دست آمده از تحقیق بهترین محل قرارگیری شمع در شیب و همچنین بهترین طول گیرداری ستون سنگی برای شیروانی همگن و شیروانی دولایه ارائه شده است. همچنین پارامتر وزن مخصوص مصالح ستون سنگی با ضریب اطمینان شیب نسبت مستقیم دارد این مسأله در قطرهای بیشتر ستون سنگی بارزتر است.

روابط دبی- اشل از روابط بسیار مهم و اساسی در تحقیقات هیدرولیکی، هیدرولوژیکی و اکولوژیکی می باشد به همین دلیل تحقیق در خصوص این روابط از اهمیت فراوانی برخوردار است. استخراج روابط دبی- اشل که معمولا به روشهای تجربی یا رگرسیونی انجام می پذیرد بسیار زمان بر و هزینه بر می باشد همچنین با توجه به اینکه روابط دبی- اشل برای یک رودخانه می تواند منحصر به فرد نباشد لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه آشکار تر می شود. در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از روش شبکه عصبی روابط دبی- اشل در رودخانه زرینه رود ایستگاه ساری قمیش مدلسازی شود. از شبکه mlp جهت انجام مدل در این تحقیق استفاده شده است. این تحقیق نشان می دهد شبکه عصبی با دقت قابل قبولی، توانایی شبیه سازی روابط دبی- اشل را دارد و می تواند به جای روشهای دیگر مورد استفاده قرار گیرد. همچنین در این تحقیق تلاش شده بهترین داده ورودی که نتایج قابل قبول تری را ارایه دهد پیدا شود. تحقیقات نشان می دهد پیش بینی دبی با استفاده از اشل همان روز، روز قبل و دبی روز قبل و دو روز قبل بهترین نتایج را در رودخانه زرینه ایستگاه ساری قمیش نشان می دهد.

در این تحقیق، تحلیل دینامیکی سدهای خاکی به کمک روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است تحلیل های دینامیکی صورت گرفته از نوع تحلیل های تاریخچه ی زمانی بوده و با اعمال شتاب نگاشت چند زلزله ی واقعی که به مقیاس آورده شده انجام شده است. روش تحلیل عددی انتخاب شده روش عددی تفاضل محدود (fdm) بوده است. تحلیل های دینامیکی عددی دو بُعدی کرنش مسطح در حوزه ی زمان، مبنا و چهارچوب اصلی پایان نامه ی حاضر را تشکیل می دهد. تمرکز این تحقیق به بزرگنمایی مقادیر شتاب ها و تغییر مکان های جانبی (افقی) و قائم (نشست ها) در اثر بارگذاری زلزله می باشد. کلیه ی مدل ها قبل از تحلیل دینامیکی ابتدا تحلیل استاتیکی شده و پس از حصول تعادل استاتیکی اولیه، تحت بارگذاری دینامیکی قرار گرفته اند. نتایج تحلیل نشان می دهد که لزوما در تاج سد بزرگنمایی روی نمی دهد، بلکه علاوه بر بزرگنمایی محتوای فرکانسی شتاب اعمال شده بر روی مقادیر بزرگنمایی موثر است. مطالعه ی موردی صورت گرفته در این تحقیق در خصوص سد قشلاق در استان کرمانشاه می باشد.

سازه های با شکل و مصالح مختلف، رفتارهای متفاوتی در برابر بارهای ناشی از انفجار از خود نشان می دهند و دانستن عملکرد سازه در برابر انفجار می- تواند در انتخاب شکل و مصالح مناسب برای سازه مفید واقع شود. در این تحقیق ابتدا مروری بر فعالیت های صورت گرفته در این زمینه انجام گرفته و سپس نحوه اثر بارهای انفجار وخصوصیات آنها آمده است. در ادامه به بررسی رفتار سازه تونل تحت انفجار پرداخته شده است. در این پژوهش مطالعه رفتار سازه تحت اثر انفجار با در نظر گرفتن سازه تونل به صورت سه بعدی توسط نرم افزار المان محدود abaqus و با استفاده از تحلیلگر abaqus/explicit انجام شده است و در پایان نتایج و نمودارهای مورد نظر استخراج شده اند.

پایدارسازی شیروانی ها از مسایل مهم در شاخه ژئوتکنیک میباشد.گسیختگی شیروانی ها می تواند باعث فاجعه های انسانی,زیست محیطی و خسارت های اقتصادی شود. تا کنون اثر عوامل گوناگونی برپایداری شیروانی ها توسط محققان مختلف صورت گرفته است هچنین اخیرا علاوه بر روشهای تجربی و ازمایشگاهی از روشهای عددی به منظور بررسی ها استفاده شده است. هدف از این تحقیق بررسی عددی تاثیر گروه شمع بر پایدارسازی شیروانی ها میباشد در این حالت دو روش کلی وجود دارد.روش اول مبتنی بر فشار-جابجایی است و روش دوم مبتنی بر روش های عددی میباشد.در روش اول شمع ها در اثر حرکت توده لغزشی خاک تحت بارگذاری جانبی قرار گرفته و با توجه به توزیع فشار تماسی خاک-شمع در عمق مدفونگی شمع بررسی ها انجام میشود. در حالت دوم بررسی ها توسط نرم افزارهای المان محدود و با در نظر گرفتن اثر اندرکنشی خاک-شمع انجام میشوند.

امروزه استفاده از مصالح فولادی مرکب بتن و فولاد در یک سیستم مقاوم جانبی در سازه های ساختمانی جهت مقاومت در برابر بارهای لرزه ای گسترش چشمگیری یافته است. استفاده از سیستم های مرکب از حدود نیم قرن اخیر در سقف ها و تیرهای مرکب آغاز شده در دهه های گذشته تحقیقات بسیار قابل توجهی در نقاط مختلف جهان روی سیستم های متنوع باربر جانبی مرکب در حال انجام است.

حفاری تونل در زمین باعث برهم خوردن تنش های برجا و آزاد سازی تنش می شود. این برهم خوردن تنش باعث ایجاد نشست در خاک و تاثیر بر سازه های سطحی و زیر سطحی می شود. مطالعات زیادی پیرامون اثرات حفاری تونل بر روی شمع های منفرد و گروه شمع ها ارائه شده است. در این مطالعات رفتار شمع ها را از قبیل توزیع نیروی محوری، نشست سرشمع، جابه جایی نسبی بین شمع و خاک و همچنین نواحی تاثیر گذار بر شمع مورد بررسی قرار داده اند. در این تحقیق به بررسی اثرات حفاری تونل بر روی شمع منفرد در مجاورت تونل در حالت استاتیکی و شبه دینامیکی پرداخته شده است تا اثرات حفاری تونل بر رفتار شمع که در حالت استاتیکی ایجاد شده است، در حالت شبه دینامیکی نیز مورد بررسی قرار گیرد.