به منظور نگهداری دیواره های گودبرداری شده انواع مختلف سازه های نگهبان مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از انواع روش هایی که امروزه در گودبرداری های عمیق بیشتر مورد توجه مهندسین عمران قرار گرفته روش پایدارسازی گود با استفاده میخ کوبی در خاک است. این دیوارها بوسیله حفاری چاهک های مایل با زاویه 15 درجه یا کمتر نسبت به سطح افق و در فواصل نزدیک به هم، قرار دادن میخ ها در داخل این چاهک ها و در نهایت تزریق ملات اجرا می-شوند. طراحی این سیستم بر اساس تعدادی جدول ، نقشه و آیین نامه هاست که از میان آنها آیین نامه fhwa معمول ترین آیین نامه نوین مهندسین سازه است. در حال حاضر و با پیشرفت کامپیوتر و توسعه نرم افزارهایی مانند plaxis تحلیل این سیستم ها با دقت بیشتری انجام می گیرد. ظرفیت بیرون کشیدگی میخ یک عامل مهم در تحلیل و طراحی دیوارهای میخ کوبی شده می باشد، که به دو عامل اصلی اندازه مجموعه میخ و مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات بستگی دارد. تحقیق حاضر کوششی جهت بررسی و مطالعه هرچه دقیق تر رفتار بیرون کشیدگی میخ در خاک است. در این تحقیق ابتدا مفاهیم اولیه میخ کوبی در خاک و مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات مطالعه شده است. سپس پارامترهای موثر بر ظرفیت بیرون کشیدگی میخ بررسی شده است. مطالعات عددی و آزمایشگاهی انجام شده بر روی ظرفیت بیرون کشیدگی میخ نیز در ادامه آورده شده است. به منظور بررسی بیشتر ظرفیت بیرون کشیدگی میخ دستگاهی طراحی و ساخته شد که امکان بررسی رفتار بیرون-کشیدگی میخ را فراهم نمود. آزمایشات بیرون کشیدگی میخ با مطالعه دو پارامتر تراکم خاک و فشار سربار اعمالی انجام شده و نتایج مقایسه گردیدند. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که ظرفیت بیرون کشیدگی میخ با افزایش فشار سربار اعمالی و نیز افزایش تراکم خاک، افزایش پیدا می کند. به منظور نگهداری دیواره های گودبرداری شده انواع مختلف سازه های نگهبان مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از انواع روش هایی که امروزه در گودبرداری های عمیق بیشتر مورد توجه مهندسین عمران قرار گرفته روش پایدارسازی گود با استفاده میخ کوبی در خاک است. این دیوارها بوسیله حفاری چاهک های مایل با زاویه 15 درجه یا کمتر نسبت به سطح افق و در فواصل نزدیک به هم، قرار دادن میخ ها در داخل این چاهک ها و در نهایت تزریق ملات اجرا می-شوند. طراحی این سیستم بر اساس تعدادی جدول ، نقشه و آیین نامه هاست که از میان آنها آیین نامه fhwa معمول ترین آیین نامه نوین مهندسین سازه است. در حال حاضر و با پیشرفت کامپیوتر و توسعه نرم افزارهایی مانند plaxis تحلیل این سیستم ها با دقت بیشتری انجام می گیرد. ظرفیت بیرون کشیدگی میخ یک عامل مهم در تحلیل و طراحی دیوارهای میخ کوبی شده می باشد، که به دو عامل اصلی اندازه مجموعه میخ و مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات بستگی دارد. تحقیق حاضر کوششی جهت بررسی و مطالعه هرچه دقیق تر رفتار بیرون کشیدگی میخ در خاک است. در این تحقیق ابتدا مفاهیم اولیه میخ کوبی در خاک و مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات مطالعه شده است. سپس پارامترهای موثر بر ظرفیت بیرون کشیدگی میخ بررسی شده است. مطالعات عددی و آزمایشگاهی انجام شده بر روی ظرفیت بیرون کشیدگی میخ نیز در ادامه آورده شده است. به منظور بررسی بیشتر ظرفیت بیرون کشیدگی میخ دستگاهی طراحی و ساخته شد که امکان بررسی رفتار بیرون-کشیدگی میخ را فراهم نمود. آزمایشات بیرون کشیدگی میخ با مطالعه دو پارامتر تراکم خاک و فشار سربار اعمالی انجام شده و نتایج مقایسه گردیدند. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که ظرفیت بیرون کشیدگی میخ با افزایش فشار سربار اعمالی و نیز افزایش تراکم خاک، افزایش پیدا می کند. کلمات کلیدی: گودبرداری، سازه نگهبان، میخ کوبی، ظرفیت بیرون کشیدگی.

در بسیاری از سازه ها، بارهای جانبی بزرگی نسبت به بارهای ثقلی به سازه تحمیل می شود. شمع های اینگونه سازه ها را که تحت اثر بارهای جانبی قابل توجهی قرار می گیرند، می توان به دو گروه شمع های بلند و کوتاه تقسیم نمود. معمولا تخمین ظرفیت باربری شمع تحت اثر بار جانبی برای شمع های کوتاه بر اساس حداکثر ظرفیت باربری و برای شمع های بلند بر اساس تغییر مکان افقی مجاز می باشد. در میان نظریه های ارائه شده می توان به روش های هانسن، برامز، پتراسوویت، میرهوف، پراساد و چری، مدول واکنش بستر، نظریه الاستیک و حداکثر مدول افقی واکنش بستر اشاره نمود. روش برامز به عنوان معروف ترین روش، بدلیل سادگی و کاربردی بودن آن برای شمع های کوتاه و بلند است. در تحقیق حاضر برای بررسی رفتار شمع تحت اثر بار جانبی، از لوله های فلزی به عنوان شمع در آزمایشگاه استفاده شده است. شمع های فلزی مدفون در خاک ماسه ای در آزمایشگاه تحت بار جانبی استاتیکی قرار گرفته است. با بیان نظریه های ذکر شده و انجام آزمون های آزمایشگاهی رفتار شمع ها به لحاظ تغییر طول، قطر، وزن مخصوص خاک مورد بررسی قرار گرفته است و نمودار نیرو – جابجایی برای شمع های مورد آزمایش تحت اثر بار جانبی ارائه شده است. مقایسه انجام شده بیننظریه های موجود، بیانگر این نکته است که روش پراساد و چری برای شمع های کوتاه و نظریه حداکثر مدول افقی واکنش بستر برای شمع های بلند برای تخمین ظرفیت باربری جانبی شمع نسبت به دیگر نظریه های ارائه شده مناسب تر می باشد.

عامل های مختلفی می تواند منجر به تغییراتی در خصوصیات مکانیکی محیط های دانه ای شود. در پژوهش حاضر، شکست ذرات و حالت های مختلف آن، شکل ذرات و تنش محصورکننده ی وارد شده به نمونه ذرات به عنوان سه عامل تاثیرگذار بر رفتار مصالح دانه ای مورد بررسی قرار گرفته اند. این عامل ها ابتدا از طریق نتایج داده های تجربی و سپس، با کمک روش اجزای مجزا (dem) مطالعه شده اند. به این منظور، مدلی جهت شبیه سازی دوبعدی شکست ذرات برای سه شکل مختلف از ذرات (مثلثی، مربعی و شش ضلعی) ساخته شده است. در شبیه سازی ها، هر ذره شامل دو یا چند ریزذره است که توسط فنر به هم متصل اند. پارامترها برای شبیه سازی ذرات کوارتز در نظر گرفته شده اند. شکست ذرات در روند مدلسازی عددی زمانی به وقوع می پیوندد که اتصال بین دو ریزذره بشکند. این مدل، مطالعه بر روی تاثیر شکست ذرات بر رفتار مکانیکی مصالح دانه ای را برای سه شکل مختلف از ذرات که شعاع معادل مساوی با یکدیگر دارند، امکان پذیر می کند. برای هر کدام از این شکل ها، دو دسته آزمون برای نمونه ی ذرات دارای احتمال شکست و بدون احتمال شکست شبیه سازی شده و نتایج حاصل بر حسب تنش انحرافی و تراکم پذیری نسبت به کرنش محوری برای تنش های محصورکننده ی 5/0، یک، دو و چهار مگاپاسکال مقایسه می شوند. سپس، تاثیر پدیده ی شکست بر رفتار مکانیکی نمونه ذراتی با شکل های مختلف بررسی می گردد. بر طبق بررسی نتایج شبیه سازی ها مشاهده می شود که شکست ذرات اثر قابل توجهی بر رفتار مصالح دانه ای دارد. از جمله این که شکست ذرات باعث کاهش تنش های انحرافی نمونه ذرات دانه ای می شود. علاوه بر این، شکست ذرات منجر به افزایش تراکم پذیری نمونه می شود. از طرفی، شکل ذرات تاثیر مهمی بر رفتار محیط های دانه ای دارد. برای مثال با کاهش تعداد گوشه های ذرات تشکیل-دهنده ی مجموعه ذرات، مقاومت برشی مجموعه بیشتر و رفتار اتساعی ذرات کمتر می شود. همچنین، تنش همه جانبه ی بزرگتر منجر به افزایش تنش انحرافی و کاهش اتساع مجموعه های شامل ذرات با شکست و بدون شکست می گردد. در تنش های همه جانبه بالاتر، درصد شکست ذرات بیشتر می شود. در صورتی که ذرات تشکیل دهنده ی نمونه ها امکان شکسته شدن به ریزذره های بیشتری را داشته باشند، درصد شکست ذرات و تراکم پذیری نمونه بیشتر می شود و تنش-های انحرافی کاهش می یابد. شایان ذکر است که بیشترین سهم از مقدار کل شکست ذرات در مجموع مراحل شبیه-سازی عددی (تراکم همه جانبه و آزمون دومحوری) مربوط به شکست از نوع برشی و کمترین سهم مربوط به شکست از نوع فشاری می باشد. با وجود سازگاری میان نتایج تجربی و عددی، اختلاف هایی مشاهده می شود که می توان قسمتی از آن را به علت دوبعدی بودن مدلسازی های عددی دانست. علاوه بر این، تعریف ارائه شده برای شکست در مطالعات تجربی با شبیه سازی های عددی تفاوت دارد که می تواند منجر به بروز تفاوت میان نتایج گردد.

تعیین ظرفیت باربری پی، نیازمند شناخت رفتار خاک زیر آن می باشد. پی های حلقوی در سازه هایی مانند پایه های پل، مخازن هوایی آب، سیلوها و موارد مشابه استفاده می شود. استفاده از این پی در مقایسه با پی دایروی به مراتب موثرتر و اقتصادی تر می باشد. با وجود شباهت ظاهری بین پی حلقوی و پی دایروی، رفتار آنها در برخی زمینه ها مانند توزیع فشار باربری در زیر پی و نحوه نشست متفاوت می باشد. اما در عین حال، رابطه ای قابل قبول در تعیین ظرفیت پی های دایروی ارائه نشده است. 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 روش خطوط مشخصه برای تعیین ظرفیت باربری یک پی حلقوی بر روی سطح افقی زمین استفاده شده است. در محاسبات از اصطکاک میان خاک و سطح زیر پی صرف نظرشده است. خاک در نظر گرفته شده در این روش، براساس معیار گسیختگی مور- کولمب رفتار می کند و این خاک چسبنده اصطکاکی، وزن دار و با سربار می باشد. با استفاده از روش خطوط مشخصه، ضرایب ظرفیت باربریدر پی حلقوی به ازای نسبت های مختلف شعاع داخلی به خارجی محاسبه شده است. نسبت های شعاع داخلی به خارجی برابر صفر، 25/0، 5/0، 7/0 و 9/0 می باشند. مقادیر بدست آمده برای ضرایب ظرفیت باربری نشان می دهد، با افزایش نسبت شعاع داخلی به خارجی این مقادیر کاهش می یابند. مقادیر بدست آمده، با سایر نتایج از قبل ارائه شده مقایسه گردیده است.

خاک های دانه ای مخلوط با خرده لاستیک به دلیل خاصیت تراکم پذیری کنترل شده و همچنین وزن سبک آن ها به طور گسترده ای در صنعت مهندسی عمران و سازه های ژئوتکنیکی به کار گرفته شده اند. تغییرات نسبت و شرایط اختلاط خرده لاستیک های بازیافتی و خاک های ماسه ای به تغییر در مقاومت مصالح مخلوط می انجامد. مطالعات آزمایشگاهی گوناگونی جهت معرفی و ارائه نسبت اختلاط بهینه خرده لاستیک و ماسه انجام پذیرفته است چرا که تعیین این نسبت به منظور دستیابی به بیشترین ظرفیت باربری و مناسب ترین تراکم ایجاد شده ضروری به نظر می رسد. از آنجا که انجام آزمون های آزمایشگاهی نیازمند صرف هزینه و زمان زیاد می باشد، می توان از روش های عددی به عنوان جایگزین آن ها به منظور شناخت و مطالعه ی رفتار مکانیکی مصالح بهره جست. یکی از روش های عددی نوین در بررسی رفتار خاک های دانه ای، روش اجزای مجزا (dem) می باشد و به وسیله ی آن می توان خاک ها را به صورت مجموعه ای از دانه ها شبیه سازی نمود. در پژوهش پیش رو، با کمک این روش، مخلوط دانه های ماسه و خرده لاستیک به صورت دوبعدی با نسبت های اختلاط از صفر تا 100 درصد وزنی خرده لاستیک، شبیه سازی شده است. نمونه های شبیه سازی شده، تحت آزمایش دو محوری (biaxial) با فشارهای محصور کننده از 50 تا 800 کیلوپاسکال قرار گرفته و نتایج آن مورد مطالعه واقع شده اند. در نهایت می توان در نتایج حاصل از شبیه سازی دید که با تغییرات نسبت اختلاط، مقاومت برشی نمونه ها و بیشترین تراکم حجمی آن ها دستخوش تغییر شده است. همچنین تغییرات فشار محصور کننده بر رفتار مکانیکی مصالح مخلوط تأثیرگذار می باشد. روند تغییرات بدست آمده از شبیه سازی مطابق با رفتار آزمایش های انجام پذیرفته پیشین می باشد.

گسترش کاربرد توده های خاک مسلح و لزوم شناخت و پیش بینی دقیق رفتار آن ها، همچنین پیچی ده و پرهزینه بودن تحلیل عددی توده های مسلح بصورت مستقیم سبب پیدایش و کاربرد گسترده ی روش های تحلیل همگن شده است. در این پایان نامه، به توسعه ی روش محیط های دوفازی که چارچوب جدیدی در روش های همگن سازی محسوب می گردد پرداخته شده است. این توسعه با بکارگیری مدل رفتاری هایپربولیک دانکن- چانگ در روابط محیط های دوفازی و شبیه سازی رفتار خاک توده ی مسلح ( فاز ماتریس) با این مدل رفتاری انجام شده است. به بیان بهتر، در این پایان نامه تلاش شده است تا با تخصیص مدل رفتاری دانکن- چانگ به خاک و اعمال مدل رفتاری ارتجاعی- خمیری کامل برای تسلیح کننده های توده ی مسلح، الگوی رفتاری جدیدی برای تحلیل محیط های خاک مسلح بصورت همگن ارائه شود. پس از ارائه ی الگوی رفتاری اشاره شده، رفتار نمونه های خاک مسلح شده و غیر مسلح در شرایط سه محوری با استفاده از آن مورد بررسی قرار گرفت. پس از موفقیت الگوی دوفازی ارائه شده در پیش بینی مناسب رفتار این نمونه ها، به تحلیل عددی یک دیوار خاک مسلح واقعی (تمام مقی اس) پرداخته شد. دیوار مذکور به دو صورت همگن و مجزا، به ترتیب با استفاده از الگوی دوفازی ارائه شده و مدل رفتاری دانکن-چانگ مورد تحلیل قرار گرفت. پس از بررسی نتایج تحلیل به دو روش اشاره شده و مقایسه ی آن ها با مقادیر اندازه گیری شده، دقت مناسب الگوی دوفازی توسعه یافته تأیید گردید. همچنین مشاهده شد که تا حدودی می توان با افزایش اندازه ی عناصر مدل عددی (افزایش اندازه ی المان ها) و درنتیجه کاهش تعداد آن ها، با حفظ دقت نتایج، زمان تحلیل را به میزان قابل توجهی کاهش داد. همچنین مشاهده گردید که در حالت تحلیل مجزا، مدل رفتاری هایپربولیک دانکن- چانگ، با وجود سادگی، پیش بینی مناسبی از رفتار دیوار خاک مسلح ارائه می دهد. در این پایان نامه مشاهده شد که تحلیل همگن دیوار خاک مسلح با استفاده از الگوی دوفازی ارائه شده، ضمن کاهش قابل توجه زمان تحلیل (خصوصاً هنگام استفاده از شبکه المان درشت) و همچنین فراهم نمودن بستری مناسب برای انجام مطالعات پارامتریک، پیش بینی مناسبی از رفتار دیوار ارائه می نماید.

تولید لاستیک های زائد در ایرانو دیگر نقاط جهان روز به روز در حال افزایش است. اگر برای بازیافت اصولی آنها برنامه-ریزی نشود دچار مشکل های زیست محیطی ای از قبیل جمع شدن حشرات ناقل بیماری، جمع شدن جوندگان مانند موش و بروز آتش سوزی خواهیم شد. بنابراین باید آنها را به طریقی استفاده نمود تا این مشکل برطرف شود. به عنوان مثال، تاکنون از آنها به عنوان سوخت در کوره های تولید سیمان،آسفالت بهسازی شده، کفپوش های ورزشی، عایق-بندی و ژئوتکنیک استفاده شده است.در بحث ژئوتکنیک،از قطعات لاستیک بصورت مخلوط شده با خاک، استفاده شده است. در پژوهش حاضر، به بررسی رفتار مکانیکی مخلوط ماسه و لاستیک های خرد شده پرداخته شده است. برای این منظور، از سه اندازه ی مختلف خرده لاستیک و پنج نسبت اختلاط استفاده شده است. روش انجام پژوهش، آزمایشگاهی و به کمک دستگاه برش مستقیم و بر اساس استاندارد astm d3080بوده است. سربارها ی اعمالی 25،50 و 100 کیلوپاسکال درنظر گرفته شده اند. در این پژوهش، تاثیر اندازه ی دانه ها ی لاستیک و تغییر درصد اختلاط، بر رفتار مکانیکی مخلوط ماسه و لاستیک بررسی شده است.بر طبق بررسی نتایج آزمایشگاهی، مشاهده می-شودکهافزودن این ذرات، اثر قابل توجهی بر رفتار مصالح دارد. بر طبق آزمایش های انجام شده، مشاهده می شود که نشست تحکیمی نمونه ها با افزایش درصد محتوای لاستیک، افزایش می یابد. در حالیکه با افزایش اندازه ی دانه ها ی لاستیک، این مقدار کاهش می یابد. وزن مخصوص نمونه ها، با افزایش درصد محتوای لاستیک، کاهش و با افزایش اندازه ی دانه ها و همچنین افزایش سربار، افزایش پیدا می کند. زاویه اصطکاک داخلی، با افزایش درصد محتوای لاستیک، کاهش می یابد. در حالیکه نمونه های ساخته شده با خرده لاستیک های درشت، زاویه اصطکاک داخلی بیشتری را نسبت به خرده لاستیک ریزتر، نشان می دهند. در بررسی زاویه اصطکاک داخلی، در تغییر شکل های برشی بزرگتر، زاویه اصطکاک داخلی بزرگتری مشاهده می شود. با افزایش درصد محتوای لاستیک، نمونه ها افزایش حجم کمتری از خود نشان می دهند و بیشتر تمایل به متراکم شدن دارند. نمونه ی 20 درصد لاستیک درشت، شبیه ترین رفتار را به ماسه متراکم از خود نشان داده است.

در بررسی رفتار مهندسی خاک ها، در عمل حالات بسیاری وجود دارد که نمی توان برای تحلیل مساله از روابط مکانیک خاک کلاسیک استفاده کرد، زیرا علم مکانیک خاک کلاسیک براساس بررسی رفتار مهندسی خاک ها تنها در حالت کاملا اشباع پایه ریزی شده و این در حالی است که بسیاری از خاک های موجود در طبیعت کاملا اشباع نمی باشند. روش عددی اجزا منفصل(discrete element method) بر پایه مدل سازی اثر ذرات مجزا که با هم اندرکنش مکانیکی یا از نوع دیگر دارند و نتیجتا منجر به اثر ذرات بر روی همدیگر شده و نهایتا بر رفتار توده متشکل از ذرات تاثیر می گذارد. در این روش امکان محاسبه نیروهای بین ذرات وجود دارد که در هیچکدام از روش های عددی دیگر این توانایی وجود ندارد. بدست آوردن رفتار کلی مصالح از روی اندرکنش بین ذرات نقطه قوت این روش در مدل سازی رفتار مصالح دانه ای (خاک ها) براساس ساختار فیزیکی مسئله می باشد. این روش با توجه به ارتقای توان محاسباتی بطور روز افزون، مقبولیت بیشتری یافته و بعنوان یکی از محورهای تحقیقی بروز، در زمینه مکانیک خاک به حساب می آید. از جمله مدل سازی هایی که با روش dem امکان پذیر می باشد می توان به: مکانیسم تغییرشکل، پایداری توده سنگ، مبانی جریان در بین دانه های خاک و فروپاشی زمین و انواع دیگری از پدیده های ژئومکانیک اشاره نمود. خاک های نیمه اشباع در معرض اثرات مویینگی هستند. حضور آب در بین ذرات خاک و بواسطه آن اثر کشش سطحی آب، نوعی نیروی کششی بین ذرات خاک را به صورت پیوندهای مینسکی ایجاد می کند. روش dem توانایی شبیه سازی اثرات آب پیوند دهنده ذرات و محاسبه نیروهای ایجاد شده، بین اجزا منفصل مدل شده، ناشی از وجود مویینیگی در خاک را دارد. این نیروها تحت تاثیر عواملی نظیر درجه اشباع خاک، قطر ذرات، زاویه اتصال بین منیسک و ذره، فاصله بین ذرات و سایر عوامل می توانند قرار بگیرند. در این پایان نامه به مدل سازی یک محیط دانه ای نیمه اشباع با استفاده از روش اجزا منفصل و با در نظر گرفتن کشش بین ذرات ناشی از آب بین ذره ای و بررسی اثر رطوبت بر پارامترهای رفتاری خاک پرداخته می شود. در این تحقیق، هدف مدل سازی عددی رفتار مصالح دانه ای نیمه اشباع با استفاده از روش dem بگونه ای است که به توان بوجود آمدن و توزیع نیروی کششی حاصل از پل های مایع بین ذرات در درجه اشباع های مختلف در محدوده ممکن را مدل سازی نمود. از هدف های دیگر مورد نظر در این پروژه می توان به اعتبارسنجی این روش و مقایسه نتایج آن با نتایج آزمایش های کلاسیک اشاره کرد. بدین منظور از کد اجزا منفصل pfc2d استفاده شده و با بکارگیری آن آزمایش زهکشی نشده در یک محیط دانه ای ایده آل شده به صورت دو بعدی شبیه سازی خواهد شد. لازم به ذکر است که نرم افزار pfc2d بطور پیش فرض قابلیت تعریف منیسک بین ذرات و اعمال نیروی حاصل از آن را بر خاک نیمه اشباع نداشته و تنها قادر به مدل سازی ذرات خشک می باشد. بنابراین این کار با ایجاد تغییراتی در نرم افزار پایه و کد نویسی در زبان برنامه نویسی درونی نرم افزار (fish) و همچنین برنامه نویسی به زبان c++ و کامپایل آن به فرمت dll و فراخوانی آن در نرم افزار به منظور تهیه مدل تماسی مدنظر، امکان پذیر گردیده است. در شبیه سازی های انجام شده نمونه های شامل ذرات دایروی شکل، با شرایط اولیه مشخص ایجاد گردید. این نمونه ها در شرایط زهکشی نشده مورد آزمایش دو محوری قرار گرفته و تاثیر پدیده مویینگی بر پارامترهای معیار موهر کولمب بررسی شده است. رفتارهای مشاهده شده در شبیه سازی های انجام شده، منطبق با نتایج مورد انتظار بوده و نشان دهنده توانمندی روش ارائه شده در پیش بینی رفتار مکانیکی خاک های دانه ای نیمه اشباع در مسیر تنش دلخواه می باشد.

در این پایان نامه مسئله اندرکنش بین خاک و لوله فایبر گلاس مدفون بررسی می شود . اندر کنش خاک سازه از مسائل مهم مهندسی می باشد .

در این پژوهش، تحلیل شالوده سطحی یک توربین بادی 100 کیلوواتی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، شالوده هایی با سطح مقطع مربعی و ابعاد گوناگون در حالت های مختلف بارگذاری ناشی از بار باد مدل سازی شده اند تا ابعاد مناسب شالوده در هر یک از این حالت ها و به طور کلی معرفی گردد. با توجه به وجود نیرو و لنگر در هر سه راستای مختصاتی، نیاز به مدل سازی سه بعدی اجتناب ناپذیر به نظر می رسید؛ از همین رو نرم افزار flac3d برای شبیه سازی شالوده و خاک زیر آن مورد استفاده قرار گرفت.

با گسترش روز افزون سازه های بلند و نیاز به تقویت مناسب این سازه ها، مدت زمان تحلیل در کنار دقت نتایج، اهمیت یافته است. به منظور ساده سازی مسائل که به دنبال آن مدت زمان تحلیل و نیاز به سیستم های کامپیوتری کاهش می یابد، روش های همگن سازی ارائه و گسترش یافتند. این روشها با توجه به مقدار سادهسازی و فرضیات تحلیل، دارای درصد خطاهای متفاوتی هستند. در این رساله به گسترش روش همگن سازی که به ارائه روابط جدیدی انجامید، پرداخته شده است. در بخش اصلی بررسیهای صورت گرفته در این پایان نامه، عملکرد رابطه ی جدید ارائه شده توسط نرمافزارهای اجزای محدود و به صورت بررسی موردی بر روی یک پروژه واقعی، مورد تایید قرار گرفته است. در بخش دیگری از بررسیها، به تعیین توزیع سختی فنرهای پی الاستیک وینکلر پرداخته شده است. در بخش دیگری از رساله به بررسی روابط گروه ریزشمع موجود در آیین نامه وزارت راه آمریکا (fhwa) که متداولترین مرجع ریزشمعها است، پرداخته شده است. نتایج حکایت از عدم تطابق مناسب این روابط ( از لحاظ منحنی بار-نشست) با نتایج حاصل از تحلیل با نرمافزار به روش عددی دارد. در ادامه روابط گروه شمع به منظور تخمین نشست گروه ریزشمع مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حکایت از تطابق بهتر این روابط با نتایج به روش عددی دارد. در بخش انتهایی رساله به بررسی روابط تخمین ظرفیت باربری و نشست شمع های متداول بتنی به منظور ارزیابی قابلیت استفاده آن ها برای ریزشمع های تک، پرداخته شده است. این بررسی به علت عدم وجود چنین روابطی برای ریزشمع تک بود و نتایج حکایت از انطباق بسیار خوب این روابط با نتایج تحلیل ریزشمع ها توسط نرم افزارهای عددی دارد.

در پژوهش حاضر، به بررسی آزمایشگاهی رفتار مکانیکی مخلوط خاک ریزدانه و گرانول پرداخته شده است. آزمایش های انجام شده را می توان به دو قسمت پایه و اصلی تقسیم نمود. آزمایش های پایه شامل آزمایش های شناسایی مشخصات فیزیکی خاک و آزمایش های اصلی شامل آزمون های برش مستقیم در حالت بارگذاری استاتیکی یک طرفه و بارگذاری تکراری بوده است. از نتایج آزمایشگاهی بدست آمده مشخص می شود که افزودن این ذرات، اثر قابل توجهی بر رفتار مصالح دارد، یعنی وزن مخصوص خشک حداکثر و تخلخل کاهش می یابد، نشست بیشتر می شود، چسبندگی کاهش می یابد و زاویه اصطکاک داخلی دچار افزایش می شود. همچنین، وجود خرده لاستیک تأثیر نامطلوبی بر رفتار سیکلی برشی خاک نمی-گذارد و می تواند به عنوان یک راه حل جهت اصلاح مشخصات خاک استفاده شود.

یکی از عوامل موفقیت در روش های مختلف تونل زنی، داشتن درک جامعی از جابه جایی های ناشی از آنها و تأثیرشان بر ساختمان های مجاور است. از عوامل موثر بر این جابه جایی ها، می توان به مشخصات فیزیکی محیط حفاری اشاره کرد. یکی از این مشخصات، بافت (چیدمان و زاویه قرارگیری) ذرات در محیط دانه ای است.