برای محاسبه تغییر شکل در هر نقطه از خاک ونهایتاً محاسبه مقدار نشست پی ابتدا باید از چگونگی توزیع تنش ناشی از سربار اطلاع داشت . طبق نظریات بوسینسک و وسترگارد، توزیع تنش در خاک با فرض اینکه خاک یک محیط همگن همسان و کشسان است قابل تخمین اس ت. نشست پی نیز که با به کارگیری روابط بوسینسک منتج می شود، بر همین فرضیات استوار است . لیکن به علت تنوع وتغییرات فشردگی و قوام، پلاستیسته ،بافت ، ضخامت ودیگر متغیرهای ژئوتکنیکی در اعماق زمین، رفتار لایه ها می تواند متفاوت از یکدیگر وبنا براین بر آیند مجموع این رفتار بایکسان سازی نظری آنها، می تواند متفاوت باشد . از طرف دیگر با توجه به پایین بودن آستانه تسلیم خاکها وبروز رفتار پلاستیک دربارگذاری های واقعی ، لحاظ نمودن رفتار الاستوپلاستیک خاک ها برای رسیدن به جوابهای واقع بینانه تر ضروری می نماید. و مدل کردن رفتار خاک با معیار موهر -کولمب و plaxis آنالیز غیر خط ی توزیع تنش به کمک نرم افزار آنالیز الاستیک آن هم از روابط بوسینسک انجام شده است، سپس چگونگی اثر توزیع تنش در تخمین نشست در هر دو حالت به صورت تحلیل دستی بر اساس روابط سنتی برای چند نمونه از خاکهای لایه ای اهواز انجام شده که مقایسه نتایج با یکدیگر بیانگر تفاوت مقدار نشست قابل اغماض کمتر از ده درصد است.

یکی از مشکلاتی که در پروژه های عمرانی با آن روبرو می شویم کیفیت و خواص نامطلوب مهندسی خاک و بستر موجود است. تثبیت خاک و بهبود کیفیت خواص مهندسی آن ، از روش های گوناگونی مانند عملیات مکانیکی و یا اضافه کردن مواد شیمیایی به خاک امکان پذیر است. یکی از روش های تثبیت خاک اضافه کردن مواد افزودنی به خاک به منظور بهبود خواص مهندسی خاک می باشد. از رایج ترین این تثبیت کننده ها می توان به آهک و سیمان پرتلند اشاره کرد. مقاومت خاکهای تثبیت شده در برابر سیکل های یخ زدن و ذوب شدن، در مناطق سردسیر از اهمیت بالایی برخوردار است. بررسی تاثیر میکروسیلیس بر روی خصوصیات مهندسی خاک رس تثبیت شده با آهک یا سیمان که در معرض یخ زدن و ذوب شدن قرار میگیرند هدف این تحقیق می باشد. بدین منظور به خاک رس با خاصیت خمیری کم - خاک رس متعارف در پروژه های عمرانی- 7درصد وزن خاک خشک آهک یا سیمان اضافه می شود. سپس به هر یک از مخلوط ها ،0 ، 1 ، 3 و 5 درصد وزن خشک خاک میکروسیلیس اضافه می شود. هر یک از مخلوط ها درون قالبی از پولیکا در رطوبت بهینه متراکم شده و به مدت 28 روز عمل آوری می شوند. سپس یک سری از نمونه ها از قالب خارج می شوند و بر روی آنها آزمایش های مقاومت فشاری محصور نشده و آزمایش تحکیم با بار پله ای ثابت انجام می شود. سری دیگری از نمونه ها تحت یخ و ذوب شدن های متوالی قرار می گیرند و بعد از 12 سیکل یخ زدن و ذوب شدن از قالب خارج شده و آزمایش های یاد شده بر روی آنها انجام می شود. بررسی تغییرات پارامتر های بدست آمده از نتایج آزمایشگاهی از قبیل مقاومت فشاری، نشست، قابلیت دوام، نفوذپذیری، تنش بیش تحکیمی، تخلخل و ... قبل و بعد از سیکل های یخ زدن و ذوب شدن نشان می دهد اضافه کردن میکروسیلیس به خاک تثبیت شده با آهک یا سیمان، تاثیر بسیار خوبی بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی آن می گذارد و مقاومت این نوع مخلوط ها را در برابر یخ زدن و ذوب شدن متوالی افزایش می دهد.

چکیده : یکی از مشکلات خاک ها ضعف آنها در مقابل نیروی های برشی است، ضعف خاک در این زمینه سبب ریزش خاک و عدم توانایی تحمل وزن ناشی از ایجاد سازه ها می شود. مقاومت برشی خاک های ماسه ای عمدتاً ناشی از اصطکاک داخلی سنگدانه ها می باشد. اصطکاک داخلی سنگدانه ها نیز متاثر از بعد و اندازه ی سنگ دانه ها می باشد. عامل موثر دیگر بر مقاومت برشی خاک ها، سربارهای قائم وارده بر خاک می باشد. با توجه به مطالعاتی که شریفی(1385) روی 80 درصد ماسه و 20 درصد بنتونیت انجام دادند، در این مطالعه نیز با ثابت گرفتن درصد ماسه (80 درصد)، بنتونیت (20 درصد) و اضافه کردن میکروسیلیس (5 درصد وزنی مخلوط ماسه-بنتونیت)، دانه بندی ماسه تغییر کرده است، برای این منظور ماسه ی انتخابی را در پنج ترکیب عبوری از الک های 10، 20، 40، 60 و 100 دسته بندی نموده و سپس با بنتونیت و میکروسیلیس مخلوط شد. نمونه ها در رطوبت بهینه عمل آوری شده و تا 1536 کیلوپاسکال تحکیم داده شده و در پنج سربار 24، 48، 96، 192 و 384 کیلوپاسکال برش داده شدند و با نتایج شریفی مقایسه شدند که نتیجه گرفته شد: در تغییر شکل های کوچک مقاومت برشی خاک مورد آزمایش در حالت بدون میکروسیلیس (s)، بیشتر از نمونه ی خاک با 5% میکروسیلیس (s+5m) است. اما با افزایش جابجایی مقاومت نمونه ی بدون میکروسیلیس کمتر از نمونه ی دارای میکروسیلیس می شود. با افزایش سربار، سرعت افزایش مقاومت برشی نمونه ی حاوی میکروسیلیس بیشتر از نمونه ی بدون میکروسیلیس است.

در طی نیم قرن اخیر استفاده از مواد و مصالح مصنوعی در پروژه های مهندسی عمران پیشرفت داشته است. به گونه ای که با ابداع مواد مصنوعی با دوام و قابل اطمینان و با افزایش کاربرد آنها در کارهای مهندسی، در این پروژه استفاده از مصالح ژئوممبران برای جایگزینی رس در هسته سد خاکی در نقش آب بند، مورد بررسی قرار گرفت . انتخاب مصالح ژئوسنتتیک در نقش جایگزین هسته رسی علل فراوانی دارد از قبیل: سرعت در اجرا، حجم کم مصالح، نفوذ پذیری بسیار کم (حدود صفر )، طول عمر بالا و همچنین حذف شدن نقاط ضعفی که در اجرای هسته رسی وجود دارد. در این تحقیق سد خاکی علویان بعنوان سد خاکی با هسته رسی در نرم افزار geostudio مدل سازی شده است و حالتی که لایه ژئوممبران ، جایگزین هسته رسی باشد نیز مدل سازی شده است. آنالیز استاتیکی در انتهای ساخت، آنالیز نشت در حالت جریان پایدار، آنالیز دینامیکی و پایداری شیب، برای هر دو مدل سد خاکی بررسی شده است. با توجه به آنالیز های متفاوتی که در این پروژه انجام شد می توان نتیجه گرفت در شرایطی که مغزه ای از مصالح رسی را نمی توان اجرا نمود اجرای مغزه های ژئوممبران کاملاً مقدور می باشد.

برای تحلیل هرچه دقیقتر سازه های بتنی و بتن مسلح در برابر بارهای وارده رعایت چند نکته اساسی الزامی است : الف-مدلسازی دقیق هندسه جسم ب- مدلسازی دقیق بارهای وارده بر جسم ج – مدلسازی دقیق رفتار مصالح جسم در این تحقیق با توجه به مطلب فوق تاکید اساسی بر محور سوم یعنی رفتار مصالح جسم قرار گرفته است مطلبی که در میان سه موضوع یاد شده به دلیل پیچیدگی موضوع ، کمتر در تحلیل ها مورد توجه قرار گرفته است. مدلهای الاستیک یا الاستو پلاستیک ( که در آن علاوه بر رفتار الاستیک فقط رفتار پلاستیک یعنی کرنش های برگشت ناپذیر در رفتار غیرالاستیک در نظر گرفته میشوند و کاهش سختی یا آسیب در نظر گرفته نمی شود ) برای توصیف کامل رفتار بتن مناسب نیستند . آنها در پیش بینی شیب باربرداری در طول بارهای چرخه ای که مقدار آسیب در ماده را توصیف میکند با شکست مواجه میشوند . مدلهای الاستیک قادر به ارئه کرنش بازگشت ناپذیر نبوده و بنابراین در هنگام باربرداری تنش صفر با کرنش صفر همراه بوده و شیب نمودار باربرداری بسیار بیشتر از مقدار واقعی خود خواهد بود.مدل الاستو پلاستیک هم به علت اینکه شیب باربرداری آن شیب الاستیک میباشد مدل دقیقی برای شبیه سازی بتن نیست . مدل دقیقتر ترکیب و تکمیل این دو مدل است که رفتار پلاستیک ماده را با کرنش های برگشت ناپذیر و کاهش سختی ماده ارائه میدهد. در این مدل اثر خمیری یعنی کرنش ماندگار و اثر آسیب یعنی نرم شدگی به خوبی نشان داده می شود. سبک های معمول شکست بتن ، ترک در کشش و خردشدگی در فشار میباشد که در مدل شکست با تغییرشکل های ماندگار و کاهش سختی ماده توصیف میشوند که این روند منجر به نرم شدگی کرنش در کشش و فشار بدون فشارمحصوری و یا با فشار محصوری کم می شود ( یعنی کاهش تنش تحت افزایش کرنش ) . در فشار محصوری کم ، نرم شدگی همراه با تورم حجمی غیرالاستیک زیادی خواهد بود . از طرف دیگر در فشار محصوری زیاد ، کاهش سختی وانبساط حجمی غیر الاستیک کمتر است . یک گروه از مدلهای ساختاری مناسب برای توصیف این رفتار پیچیده بتن بر اساس تئوری جریان الاستوپلاستیک با مکانیک آسیب میباشد . در مجموع مدلهای الاستیک خطی و الاستیک غیر خطی در شبیه سازی رفتار بتن تا لحظه گسیختگی ناتوانند و فقط میتوانند رفتار برگشت پذیر را مدلسازی کنند . مدل الاستو پلاستیک نقص مورد قبل را نداشته اما در پیش بینی رفتار بتن تحت اثر بارهای چرخه ای ناتوانند .یکی از راه حلها برای رسیدن به مدلی که نقایص مدلهای فوق را ندارد ترکیبی از مدلهای فوق با مدلهای آسیب میباشد . مدل مورد بحث در این مطالعه یکی از مدلهای ترکیبی آسیب-خمیری بتن می باشد که در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس استفاده میشود . مدل آسیب خمیری بتن در آباکوس از ترکیب دو سطح تسلیم لوبلاینر و تابع پتانسیل هیپربولیک دراگر-پراگر و قانون جریان غیر پیوسته استفاده میکند . با توجه به نبود یک منبع واحد و مشخص برای پیدا کردن پارامترهای مدل برای انواع بتن با مقاومت مشخصه های متفاوت انجام این تحقیق ضرورت پیدا کرد و لذا در این تحقیق هدف تعیین پارامترهای مدل آسیب-خمیری برای بتن های ویسچرز 1978 می باشد . در این تحقیق بعد از تعریف مدل رفتاری فوق و جزئیات آن با استفاده از روابط و نمودارهای تک محوری فشاری به تعریف و تعیین برخی پارامترها پرداخته و با تعریف تابع j و کمینه کردن آن به تعیین و تعریف پارامتر زاویه تورم می پردازیم و نهایتا با مدلسازی و تطابق و مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی و در نظر گرفتن یافته های محققان قبلی پیشنهادات خود را ارائه و با نتایج تجربی بار-جابجایی تیرهای بتنی مسلح و غیرمسلح آنها را ارزش سنجی میکنیم .

یکی از روش های متداول برای بهسازی و اصلاح خاک، استفاده از ستون های سنگی می باشد. با استفاده از ستون های سنگی در خاک های سست، می توان ظرفیت باربری خاک را تا حد مورد نیاز تامین نمود. در تحقیق حاضر، مطالعه عددی رفتار گروه ستون سنگی در خاک لایه لایه رسی به صورت سه بعدی به کمک نرم افزار اجزاء محدود آباکوس بررسی شده است. بارگذاری بر روی پی صلب انجام شده است. گروه ستون سنگی با دو آرایش مربعی و مثلثی درون خاک لایه ای قرار گرفته اند. رفتار مصالح ستون سنگی و خاک اطراف آن با مدل رفتاری الاستوپلاستیک موهر- کولمب مدل سازی شده است. در تحلیل های انجام شده تاثیر تغییرات ارتفاع، فاصله مرکز به مرکز، قطر، نوع آرایش در ستون های سنگی ، اندازه پی بر روی زمین اصلاح شده با ستون سنگی و تغییر مصالح رسی در خاک های لایه لایه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد در لایه بندی هایی که رس قوی در لایه بالا است، ستون سنگی تاثیری بر کاهش نشست ندارد ولی در لایه بندی هایی که رس ضعیف در لایه بالا است، حدود 40 تا 60 درصد در کاهش نشست موثر است. در مدل های مربعی نسبت به مدل های مثلثی نشست خاک اصلاح شده با ستون سنگی کمتر می باشد.در قطرهای مختلف ستون سنگی ارتفاع 8 متر بهینه ترین حالت می باشد. هر چه نسبت طول به عرض پی به 1 نزدیکتر باشد با کاهش مقادیر نشست پی همراه می باشد. به علاوه فاصله بهینه ستون های سنگی از یکدیگر به آرایش و ارتفاع ستون ها و نوع لایه بندی خاک بستگی دارد.

تیر همبند prc با استفاده از تعبیه یک ورق فولادی قائم، داخل تیر همبند بتن مسلح معمولی برای افزایش مقاومت و شکل پذیری آن تحت بارگذاری لرزه ای به کار می رود. برشگیرها بر روی سطوح ورق فولادی برای امکان انتقال بار بهتر بین بتن و فولاد جوش می شوند. نزدیک به سی نمونه تیر همبند با استفاده از نرم افزار تحلیل المان محدود مدلسازی شد. این پژوهش به بررسی اثر تغییراتی از قبیل نسبت دهانه به ارتفاع l/h ، طول مهاری ورق در ناحیه دیوار l_a، ضخامت ورق t_p و درصد میلگرد طولی تیر ?_s، بر رفتار تیرهای همبند prc تحت بارگذاری افزایشی یکنواخت می پردازد.