رفتار شالوده تحت بارهای دینامیکی مانند زلزله از مسائل مهم دینامیک خاک است. زلزله به دلیل ایجاد شتاب های افقی و قائم سبب تغییر مکان پی و در نتیجه سازه می شود، که تغییر مکان سازه همان تغییر مکان انتقال یافته ناشی از زلزله به پی است. از سوی دیگر شمع یکی از انواع شالوده است که به عنوان پی عمیق شناخته می شود. رفتار شمع تحت بار افقی زلزله توسط محققان بسیاری بررسی شده و نتایج نسبتا کاملی ارائه شده است. اما به دلیل پژوهش های اندکی که در زمینه تاثیر شتاب قائم زلزله بر رفتار شمع صورت گرفته است، این پایان نامه بر روی این مسئله متمرکز شده است. پاسخ شمع تحت بار قائم زلزله به دو پاسخ سینماتیکی و اینرسی تقسیم می شود. پاسخ سینماتیکی هنگامی است که شرایط تنش صفر در سر شمع برقرار است. پاسخ اینرسی شمع حالتی است که جرمی در سر شمع قرار دارد. در این رساله این دو پاسخ در حالت های مختلف محیط های خاکی همگن و ناهمگن به روش تحلیلی بر پایه فرضیات کرنش صفحه ای با در نظر گرفتن معادله دیفرانسیل ارتعاشی یک قطعه از شمع محاسبه شده اند. در این بررسی محیط خاکی و شمع در اندرکنش کامل می باشند و هیچ گونه فاصله ای بین آنها وجود ندارد. همچنین برای مدل کردن اندرکنش میان خاک و شمع از مدل وینکلر (مدل جرم ها، فنرها و میراگرها) در حالت قائم استفاده شده است. با محاسبه این دو پاسخ مشاهده می شود که پاسخ اینرسی شمع در مقابل پاسخ سینماتیکی آن قابل صرف نظر کردن است. در این پایان نامه علاوه بر این یک روش تحلیلی بر پایه تئوری الاستودینامیک پیوسته که روش قطعه به قطعه نام دارد، ارائه شده است. این روش که بر اساس حدس نیرو و جابه جایی در مرز می باشد، در شرایطی که تغییر در مشخصات خاک و شمع در عمق زیاد باشد و همچنین در شرایطی که شرایط مرزی نامعلوم باشد، بسیار سودمند است و از حجم محاسبات تحلیلی می کاهد. نتایج حاصل از این روش با نتایج حاصل از حل تحلیلی مطابقت دارد. در انتها تاثیر درجه اشباع خاک بر تغییر شکل آن که به طور مستقیم در معادلات دیفرانسیل موجود وارد می شود، ارزیابی شده است. برای مطالعه این تاثیر از تئوری بایوت که معادلات حاکم بر انتشار امواج در محیط های متخلخل را نشان می دهد، استفاده شده است. همچنین روش ssm برای مطالعه تاثیر درجه اشباع خاک بر روی تغییر شکل شمع در خاک های ناهمگن با درجه اشباع مختلف استفاده شده است. با حل این معادلات مشاهده می شود که همانند حالت خشک با افزایش فرکانس نسبت تغییر مکان شمع به خاک که همان ضریب پاسخ سینماتیکی نام دارد، کاهش می یابد. اما سرعت این کاهش با تغییر پارامترهای خاک و شمع تغییر می کند. همچنین محیط خاکی کمتر از یک درجه اشباع خاص (تقریبا 97%) مانند حالت خشک خود رفتار می کند.

در این رساله، رفتار شالوده های متداخل با استفاده از روشهای تحلیلی، آزمایشگاهی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در مرحله اول، رفتار شالوده های متداخل نواری مستقر بر خاک غیر مسلح با استفاده از روش تحلیلی مبتنی بر روش تعادل حدی مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از روش تحلیلی پیشنهادی با سایر روشهای تحلیلی و آزمایشگاهی نشان داد که میان روشهای تحلیلی موجود، روش تحلیلی ارائه شده در این رساله منجر به نزدیکترین جوابها نسبت به نتایج آزمایشگاهی می گردد. سپس فاکتورهایی مانند ظرفیت باربری، نشست و دوران شالوده های دایره ای و مربعی متداخل مستقر بر خاک مسلح و غیر مسلح با انجام آزمایشهای بزرگ مقیاس مورد شناسایی قرار گرفت. به منظور انجام آنالیزهای عددی در این رساله، از مدل رفتاری الاستیک غیرخطی-پلاستیک جدیدی استفاده شد که بخش ارتجاعی آن مبتنی بر مدل پورزین و بورلند (1998) و ناحیه خمیری آن بر اساس معیار گسیختگی موهر کولمب بود. این مدل رفتاری جدید به زبان برنامه نویسی c++ نوشته شده و به برنامه تحلیل عددی flac3d اضافه گردید. به منظور ایجاد اطمینان از دقت مناسب روش عددی در تخمین رفتار شالوده های متداخل مستقر بر خاک مسلح، مدلهای عددی شالوده های منفرد و متداخل بر روی خاک مسلح و غیر مسلح مورد ارزیابی قرار گرفته و صحت نتایج مورد بررسی قرار گرفت. پس از طی این مراحل، تحلیلهای عددی جامعی برای شناسایی نحوه تغییرات ظرفیت باربری و نشست شالوده های متداخل نواری، مربعی، مستطیلی، دایره ای و حلقه ای متداخل که بر روی خاک مسلح یا غیر مسلح بنا شده باشد انجام گردید. نتایج مطالعات انجام پذیرفته نشان داد که ظرفیت باربری شالوده های متداخل بیشتر از ظرفیت باربری شالوده منفرد مشابه می باشد. همچنین وقوع پدیده تداخل سبب افزایش مقدار نشست تا حد بیش از 100% در محدوده بارهای نهایی می شود. مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که شالوده های متداخل تحت اثر بارهای قائم محوری دچار دورانهای کوچکی می شود که با تسلیح خاک از میزان این دورانها کاسته می شود. همچنین نتایج مطالعات انجام شده در این رساله نشان داد که پدیده اثر بلوک در خاک شالوده های نواری، مربعی و مستطیلی رخ می دهد. اما برای پی های دایره ای و حلقه ای متداخل پدیده مشابه بوقوع نمی پیوندد.

چکیده روش های تحلیلی استاتیکی متفاوتی برای محاسبه ظرفیت باربری شمع ها بر اساس فرضیات متفاوت ارائه شده است. لیکن مطالعات نشان می دهند که اگرچه اکثر پژوهش های انجام شده برای محاسبه ظرفیت باربری شمع ها تحت اثر بار قائم در خاک لایه ای از دقت خوبی برخوردار بوده است اما مطالعات در محدوده الاستیک می باشند. هدف اصلی از انجام این پژوهش ارائه یک روش تحلیلی برای بررسی رفتار بار-جابجایی و برآورد ظرفیت باربری شمع ها تحت اثر بار محوری قائم در خاک های همگن و لایه ای در محدوده الاستوپلاستیک می باشد. در این پژوهش روش تحلیلی قطعه به قطعه (ssm) در حالت الاستیک برای خاک همگن و لایه ای با سایر روش های تحلیلی موجود در حالت الاستیک و نتایج حاصل از تست مورد مقایسه قرار می گیرد و همچنین یک سری مطالعات پارامتریک در این زمینه انجام می شود. سپس این روش در حالت الاستوپلاستیک برای خاک تک لایه و لایه ای در نرم افزار matlab گسترش داده می شود. تحقیق در مورد صحت این روش به وسیله مقایسه با نتایج موجود آزمایشات بارگذاری استاتیکی و با استفاده از مدل سازی در نرم افزار flac انجام می شود و در نهایت مطالعات پارامتریک نیز ارائه خواهد شد. همچنین این روش با سایر روش های تحلیلی ارائه شده برای تعیین رفتار بار-جابجایی مقایسه می شود. تطابق خوب نتایج حاصل از این روش با نتایج حاصل از سایت، سایر روش های تحلیلی و مدل سازی عددی نشان می دهد که این روش یک روش مناسب، قابل اعتماد و در عین حال ساده برای تعیین ظرفیت باربری و رفتار بار-نشست غیر خطی شمع های فشاری می باشد و این موضوع کمک شایانی به تحلیل و طراحی شمع ها خواهد نمود.

در این پایان نامه سعی بر آن است که با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک یک چیدمان بهنیه برای دیوارهای مسلح شده به روش میخکوبی ارائه شود. بدین منظور برای بررسی پایداری شیبها از روش تعادل حدی (بیشاپ ساده شده) استفاده شد. پارامترهایی چون زاویه، طول، اندازه و فاصله میخها از یکدیگر می‏توانند اثر قابل توجهی بر روی پایداری شیب داشته باشند. همچنین پارامترهای مقاومتی خاک (چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی) نیز می توانند بر روی مقدار مصالح مصرفی اثر داشته باشند. از اینرو، به‏منظور رسیدن به یک ضریب اطمینان قابل قبول و در عین حال استفاده از کمترین مقدار میخ ممکن، از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. به‏منظور تشریح اثر پارامترهای مختلف بر روی مجموع مقدار طول میخ مصرفی برای پایداری سازی شیب، نمودارهایی ارائه شد و اثر پارامترهای مختلف در آنها نشان داده شد. همچنین در آخر سعی شد که با استفاده از الگوریتم ژنتیک، چیدمان بهینه ای که کمترین مقدار طول مصرفی را دارا بوده و همچنین ضریب اطمینان قابل قبول آیین نامه را ارضاء می کند ارائه شود. به منظور مطالعه تکمیلی، اثر پارامترهای مختلف (هندسه شیب و چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک) بر روی زاویه بهینه میخکوبی بررسی شد و ملاحظه گردید که با افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک، برای رسیدن به ضرایب اطمینان بالاتر باید زاویه میخکوبی با افق به ترتیب افزایش و کاهش یابد. همچنین مشاهده شد که با افزایش شیب دیوار و نزدیک شدن به حالت قائم، برای رسیدن به ضرایب اطمینان بالاتر باید زاویه میخکوبی را به سمت حالت افقی متمایل کرد.

ستون های سنگی به طور گسترده برای اصلاح خاک سست زیر پی بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. ستون های سنگی ظرفیت باربری خود را از فشار دورگیری اعمال شده از خاک اطراف به دست می آورند. در خاک های بسیار سست فشار دورگیری اعمال شده از خاک روی ستون سنگی کافی نمی باشد و استفاده از ستون سنگی در این نوع خاک ها را با مشکل مواجه می کند. پوشاندن ستون سنگی با ژئوسینستیک ها یکی از بهترین روش ها برای بهبود عملکرد ستون سنگی می باشد. این نوع پوشش باعث می شود ستون سنگی سخت تر و قوی تر عمل کند که باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست بستر اصلاح شده با ستون سنگی می شود. در این پژوهش رفتار بستر اصلاح شده با ستون سنگی غیر مسلح و مسلح شده با ژئوسینستیک ها به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی و تحلیل شده است. برای بررسی های عددی plaxis 8.2 مورد استفاده قرار گرفته است. در بررسی های عددی، رفتار خاک بستر و ستون سنگی با استفاده از معیار شکست مور- کولمب و رفتار ژئوسینستیک به صورت الاستیسیته خطی مدلسازی شده و با نتایج به دست آمده از کارهای آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته و مطالعات پارامتریک بر روی نسبت های مختلف l/d (l= طول ستون سنگی; d= قطر ستون سنگی)، سختی ژئوتکستایل، طول ژئوتکستایل در ستون سنگی های مسلح شده به صورت قائم و دورگیر و فاصله ژئوتکستایل ها در ستون سنگی های مسلح شده به صورت افقی انجام شد. در نهایت نتایج به دست آمده از بررسی های آزمایشگاهی و عددی برای بررسی رفتار بستر اصلاح شده با ستون سنگی های مسلح شده و مسلح نشده در مقیاس واقعی مورد استفاده قرار گرفت.

روش های تخمین ظرفیت باربری خاک ها برمبنای نتایج آزمایش های درجا به عنوان گزینه ای مطلوب جهت آنالیز استاتیکی برای اکثر طراحی های ژئوتکنیکی در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. آسان بودن، داشتن توجیه اقتصادی، عدم سهولت برای دست یابی نمونه های دست نخورده در خاک های دانه ای جهت آزمایش در آزمایشگاه و هم چنین قابلیت ایجاد همبستگی های لازم بین نتایج این آزمایشات و پارامترهای مقاومتی خاک، از جمله دلایل عمده این رویکرد در محاسبات ژئوتکنیکی به شمار می رود. بکارگیری آزمایش نفوذ استاندارد در بین آزمایشات درجا با وجود مشکلات و ابهامات در زمینه تفسیر نتایج و تکرارپذیری، بسیار مرسوم بوده و مورد توجه متخصصین ژئوتکنیک قرار دارد. در این پژوهش با استفاده از نتایج 58 مورد آزمایش نفوذ استاندارد و برش مستقیم که در نواحی مختلف بابلسر انجام شده، روشی جدید برای تعیین ظرفیت باربری خاک های ماسه ای براساس عدد نفوذ استاندارد اصلاح شده و مشخصات فیزیکی پی با بهره گیری از متد های متداول آماری ارائه گردیده است. سپس با مقایسه نتایج حاصل از تحلیل داده ها توسط روش جدید و روش های رایج تئوریک، درستی و اعتبار روش جدید مورد ارزیابی و کنترل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که رابط? جدید پیشنهادی، همبستگی مطلوبی با روابط تئوریک ظرفیت باربری مایرهوف و وسیک داشته ولی با رابطه هانسن از تطابق کمتری نسبت به روابط مایرهوف و وسیک برخوردار است. هم چنین ارزیابی و کنترل رابط? پیشنهادی برمبنای تحلیل مانده ها که بخش مهمی از تجزیه و تحلیل رگرسیون به شمار می آید، نشان دهنده آن است که هیچ گونه ایراد جدی در مدل برازش شده (رابط? پیشنهادی) مشاهده نشده است.

با توجه به کاربرد وسیع پی های عمیق در سازه ها خصوصاً سازه های ساحلی، نیاز به دانش درباره رفتار شمع در مقابل انواع بارهای وارده اعم از بار محوری، بار جانبی وبار پیچشی اهمیت می یابد. در صورتیکه بار جانبی وارده به سازه دارای خروج از مرکزیت باشد، نیروی وارده ایجاد کوپل پیچشی می کند. با توجه به اینکه وارد شدن نیروی جانبی خارج از مرکز معمولا دائمی نبوده و بصورت تصادفی به سازه وارد می گردد، مطالعات در مورد این نوع بارگذاری بسیار کمتر از سایر بارگذاری ها می باشد. این پایان نامه بر رفتار شمع تحت پیچش در حالت الاستیک و الاستوپلاستیک تمرکز کرده و سعی بر آن دارد تا یک روش کلی، ساده و قابل اعتماد برای تحلیل آن ارائه دهد. روش ارائه شده در این پژوهش، گسترش روش تحلیلی قطعه به قطعه (ssm)، که برای اولین بار توسط ghazavi & ahmadi برای شمع تحت بار قائم در حالت الاستیک ارائه شده است، در حالت الاستیک و الاستوپلاستیک برای شمع تحت پیچش مدفون در خاک لایه ای است. در این روش شمع با توجه به پروفیل خاک اطراف به یکسری قطعات تقسیم می گردد. معادلات حاکم بر روی قطعات اعمال می گردد و با توجه به شرایط مرزی، شمع بصورت قطعه به قطعه تحت یک پروسه تکراری تحلیل می گردد. در ادامه، برای اطمینان از صحت و دقت روش ارائه شده، نتایج حاصل از تحلیل با ssm با نتایج سایر روش های تحلیلی و نتایج آزمایشگاهی مقایسه می گردد. در نهایت در نرم افزار عددی flac شمع و خاک اطراف در حالت تک لایه و لایه ای در حالت الاستیک و الاستوپلاستیک مدلسازی گشته و صحت نتایج بررسی می گردد. بعد از صحت سنجی، مطالعات پارامتریک برای خاک لایه ای ارائه می شود.

بررسی نیرو در طول شمع نشان می دهد که قسمت فوقانی شمع نیروی بیشتری را نسبت به قسمت تحتانی منتقل میکند بنابراین لازم نیست قسمت تحتانی به انازه قسمت فوقانی قوی باشد که این مسئله باعث ایجاد فلسفه شمع های مخروطی می گردد از طرفی دیگر وقتی شمع ها در کنار یکدیگر اجرا می شوند بر یکدیگر تاثیر می گذارند و نشست هر یک از شمع ها افزایش می یابد این مسئله تحت عنوان اندرکنش شمع خاک شمع مطرح می شود

دیوارهای حائل طره ای بتن مسلح، به صورت عمده برای تحمل فشار جانبی خاک در تراز بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد. از این نوع متداول سازه های نگهبان، در ساختمان ها، راه ها و راه آهن به وفور استفاده می شود. طراحی دیوارهای حائل طره ای بتن مسلح از دو بخش تشکیل شده است. قسمت اول مربوط به پایداری خارجی دیوار حائل و قسمت دوم مربوط به پایداری داخلی هر عضو تشکیل دهنده دیوار مانند تیعه، پاشنه و پنجه است. فرآیند طراحی دیوار حائل از یک روش تکراری تبعیت می کند. مهندس طراح ابتدا ابعاد اولیه دیوار را انتخاب نموده، سپس سازه را از نظر پایداری کنترل می نماید. اگر این ابعاد، قیدهای خارجی را ارضا نمود، طراح، سازه را بر اساس ملزومات آیین نامه ها طراحی می نماید. در غیر این صورت مهندس طراح متغییرهای طراحی را تصحیح نموده و کنترل ها را مجدداً انجام می دهد. این فرآیند هنگامی متوقف می شود که همه قیود ارضا شوند و راه حل قابل قبول به دست آید. بنابراین فرآیند بهینه طراحی بسیار وقت گیر بوده و همچنین وابسته به قابلیت های طراح است. یک روش جایگزین، استفاده از الگوریتم های بهینه سازی است.در این پایان نامه، برای اولین بار نگارنده، الگوریتم بهینه سازی غذایابی باکتری ها را برای طراحی بهینه دیوار حائل طره ای بتن مسلح به عنوان یک سازه کاربردی در مهندسی عمران، پیشنهاد داده است. الگوریتم بهینه سازی غذایابی باکتری ها، از رفتار غذایابی باکتری ای.کولای که در روده انسان زندگی می کند، الگو برداری شده است. همچنین در این تحقیق آنالیز حساسیت نسبت به ارتفاع، ضریب اصطکاک کف، زاویه اصطکاک داخلی خاکریز و ضریب اطمینان لغزش انجام شده است. نتایج به دست آمده کاملاً گویای این امر است که، روش ارائه شده بسیار کارا و موثر بوده و به آسانی برای دیگر مسائل بهینه سازی سازه ای قابل استفاده می باشد.

تکنیک ستون های سنگی یکی از موثرترین روش های بهسازی خاک محسوب می شود. این روش شامل جابجایی 15 الی 35 درصد از حجم خاک محل با مصالح دانه ای است. مصالح مورد استفاده در ستون سنگی اغلب از سنگ شکسته یا شن تشکیل می شود. علت کاربرد فراوان این روش بهسازی، توانایی آن در افزایش مقاومت خاک بستر و ایجاد قابلیت زهکشی در خاک است.استفاده از ستون سنگی منجر به افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست های نسبی، کاهش پتانسیل روانگرایی و افزایش سرعت تحکیم خاک بسترمی شود. به این ترتیب این ستون ها نه تنها در شرایط استاتیکی عملکرد مناسبی دارند بلکه در شرایط دینامیکی نیز منجر به کاهش پتانسیل روانگرایی خاک می شوند. با توجه به آنکه تاکنون تمامی مطالعات انجام شده در زمینه دینامیکی محدود به بحث روانگرایی می باشد، لزوم انجام بررسی پاسخ دینامیکی ستون سنگی تحت نیروهای هارمونیک قائم به منظور محاسبه سختی و میرایی سیستم خاک-ستون سنگی و بررسی دامنه ارتعاشات احساس می شود. همچنین با توجه به آنکه در برخی زمین لرزه ها، به ویژه در سال های اخیر، اثر مخرب ارتعاشات قائم قابل ملاحظه می باشد، مطالعه عملکرد فونداسیون در پاسخ به تحریکات لرزه ای حائزاهمیتمی باشد. در تحقیق حاضر ابتدا ستون سنگی به صورت منفرد تحت بار هارمونیک قائم قرار گرفته و دامنه ارتعاش، سختی و میرایی سیستم خاک-ستون سنگی به کمک روش تحلیلی و عددی تحت اثر پارامترهای تأثیرگذاری چون لاغری ستون سنگی، نسبت مدول الاستیسیته، نسبت چگالی، سختی بستر و فرکانس بی بعد بررسی شده است. در روش تحلیلی از مدل جرم-فنر-میراگر برای مدل سازی اندرکنش ستون سنگی و خاک استفاده شده و در قسمت عددی مدلسازهای انجام شده در نرم افزار flac3dصورت گرفته است. در ادامه پاسخ گروه ستون سنگی به صورت دو ستون، آرایش مثلثی و مربعی به بار هارمونیک اعمالی به کمک روش عددی بررسی شده است. به علاوه ستون سنگی به صورت لایه لایه با ژئوسنتیک مسلح شده و عملکرد دینامیکی آن در نرم افزار flac3d مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش دیگری از مطالعات انجام شده رفتار سیستم خاک-ستون سنگی تحت تحریکات لرزه ای موج هارمونیک فشاری به کمک دو روش تحلیلی و عددی بررسی شده است. در روش تحلیلی از مدل جرم-فنر-میراگر استفاده شده و در بخش عددی مدلسازها در نرم افزار flac2d انجام شده است. در این بخش نیز اثر پارامترهایی چون لاغری ستون، نسبت مدول الاستیسته، سختی بستر و فرکانس بی بعد بر پاسخ دینامیکی سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این تحقیق، مطالعات آزمایشگاهی با استفاده از یک مدل فیزیکی روی پی نواری مستقر بر بستر حفره دار غیرمسلح و مسلح با ژئوگرید، در دو حالت بارگذاری استاتیکی و بارگذاری سیکلی با اعمال 5000 سیکل بارگذاری و باربرداری انجام شده است. در این آزمایش ها اثر تعداد لایه های تسلیح، موقعیت قرارگیری حفره درون خاک (عمق مدفون حفره) و شدت بار سیکلی ارزیابی شده اند. در صورت قرارگیری حفره در ناحیه تاثیر پی، نشست پی با افزایش شدت بار سیکلی افزایش و با افزایش عمق مدفون حفره و افزایش تعداد لایه های تسلیح زیر پی کاهش می یابد. در صورت تسلیح مناسب بستر حفره دار و یا تامین عمق مدفون کافی برای حفره، نشست پی در مقایسه با خاک غیرمسلح بدون حفره کاهش یافته و به عبارتی بستر قادر به تحمل بار بیشتر در میزان نشست کمتر است. از اینرو با تسلیح بستر حفره دار، امکان حذف تاثیر منفی حفره روی رفتار پی فراهم می گردد. همچنین نشست پی تحت بار سیکلی در مقایسه با نشست پی تحت بار سیکلی در همان مقدار از بار اعمالی حدود 4 برابر بدست آمده است، که این امر اهمیت بررسی رفتار پی تحت بار سیکلی در مقایسه با بار استاتیکی را نشان می دهد.

مطالعات و بررسی صورت گرفته در این مجموعه را می توان به شرح زیر خلاصه نمود: با توجه به اهمیت دیوارهای حایل و محاسبه اندازه، توزیع و ارتفاع نقطه اثر منتجه فشار جانبی فعال وارد بر دیوارهای حائل تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی، در این مجموعه به بررسی و مطالعه روشهای تحلیلی و روشهای تجربی ارائه شده به منظور تخمین و تعیین و مقایسه این روش ها و اندازه گیری ها با یکدیگر پرداخته شده است. در این مجموعه ابتدا به ارائه مقدمه و کلیات و سپس به بررسی تاریخچه روشهای تحلیلی - تجربی مرسوم پرداخته شده است. در ادامه به معرفی روشهای نوین جهت تخمین فشار جانبی استاتیک و لرزه وارد بر دیوار های حائل پرداخته شده است. در این مجموعه با استفاده از فرض وقوع شرایط کرنش مسطح به تحلیل دو بعدی مسائل پرداخته و بر پایه روشهای تعادل حدی به ارائه روشهای جدید جهت محاسبه دقیقتر اندازه، توزیع و ارتفاع نقطه اثر نیروی جانبی وارد بر دیوار پرداخته شده است. برای روشن شدن دقت و توانایی روشهای معرفی شده در این مجموعه، نتایج بدست آمده با نتایج دیگر روشهای تحلیلی و عددی موجود و همچنین نتایج تجربی و میدانی موجود مقایسه و بحث شده است. علاوه بر این نقش عواملی چون مد حرکت دیوار و در نتیجه شکل سطح گسیختگی ایجاد شده در ایجاد فشار جانبی وارد بر دیوار های حائل پر رنگ شده است. 5-2- نتیجه گیری اندازه نیروی های جانبی برآیند استاتیکی و لرزه ای وارد بر دیوارهای حائل محاسبه شده از روشهای کولمب و مونونوبه اکابه به مقادیر واقعی نزدیک می باشند و استفاده از روشهای کولمب و مونونوبه اکابه جهت تخمین اندازه نیرو جانبی برآیند در حالت فعال به تخمین قابل اعتماد فشار جانبی منجر می گردد. توزیع فشار جانبی استاتیکی وارد بر دیوارهای حائل دارای شکل تقریبی سهمی گون با بیشینه ای در نیمه نزدیک به پای دیوار می باشد. این فشار از مقدار صفر شروع و به بیشینه رسیده و سپس تا پای دیوار کاهش می یابد. همچنین ارتفاع نقطه اثر نیروی جانبی در حالت استاتیکی در ارتفاعی در حدود 42/0 ارتفاع دیوار از کف دیوار وارد می گردد. در محاسبه اثر بارهای لرزه ای روشهای شبه دینامیکی به دلیل در نظر گرفتن اثر پدیده هایی چون تغییر فاز، تشدید و تغییر مدول برشی در خاکریز در تخمین اثر بارهای لرزه ای بر فشار جانبی وارد بر دیوارهای حائل، نتایج رضایت بخش تری نسبت به روشهای شبه استاتیکی ارائه می دهد. بنابراین توصیه می گردد در محاسبات اثر بارهای لرزه ای به صورت شبه دینامیکی و با روشهایی که قابل تطبیق با روشهای محاسبه غیر خطی فشار استاتیکی باشند، منظور گردند. به منظور استفاده از روشهای شبه استاتیکی در تحلیل و طراحی دیوارهای حائل، مقدار نیرو از روش مونونوبه اکابه و ارتفاع نقطه اثر نیروی جانبی برآیند از روابط معرفی شده در فصل چهارم محاسبه گردد. در روشهایی که فشار جانبی وارد بر دیوار را به صورت غیر خطی محاسبه می گردد، در طراحی دیوار می بایست هر دو توزیع فشار که با بیشینه سازی نیروی برآیند و نیز لنگر واژگونی حاصل می گردد، مد نظر قرار گیرد. با توجه به اینکه تغییر شکل واقعی دیوار ترکیبی از مدهای تغییر شکل ایده آل می باشد، در نظر گرفتن مد خاصی از تغییر شکل برای تحلیل دیوار باعث ایجاد خطا در محاسبه فشار می گردد. همچنین شکل سطح لغزش ایجاد شده در پشت دیوارهای حائل وابسته به نوع و مد گسیختگی بوده است. بنابرابن قبل از طراحی دیوار با روشهای تعادل حدی می بایست ابتدا چگونگی جابجایی دیوار تعیین گردد

نتایج آزمایش های برش مستقیم و cbr نشان می دهند که با اضافه کردن خرده لاستیک به مخلوط، دانه های خرده لاستیک فضاهای خالی را پر کرده و با ایجاد سطح برشی در نمونه ذرات ماسه بین خرده لاستیک ها قرار می گیرند که این خود باعث افزایش سطح تماس اصطکاکی و زاویه اصطکاک داخلی دانه ها می شود. همچنین این عملکرد خرده لاستیک در سربار صفر باعث ایجاد چفت و بست و قفل شدن دانه ها در یکدیگر شده که این باعث ایجاد چسبندگی ظاهری بین دانه ها و مقاومت مخلوط در برابر سطح برشی ایجاد شده می شود. افزایش مقاومت نمونه در برابر سطح برش منجر به مقاومت نمونه تحت نفوذ سنبه هم می شود که این را در افزایش نتایج cbr بر حسب زاویه اصطکاک داخلی می توان مشاهده کرد. اضافه کردن خرده لاستیک برای بهبود مقاومت برشی مخلوط دارای درصد بهینه مشخصی است به طوری که با اضافه کردن خرده لاستیک بیشتر از مقدار بهینه 30% حجمی، افت در زاویه اصطکاک داخلی به علت پر نشدن حفرات بدست می آید. بررسی نتایج cbr نشان داد که مقادیر cbr ارتباط مستقیمی با k_s مخلوط دارند به طوری که با افزایش cbr، مدول بستر هم به صورت تابعی خطی افزایش می یابد. رابطه (5-1) ارتباط نتایج cbr را با مدول بستر مخلوط های ماسه-خرده لاستیک نشان می دهد. cbr=6×?10?^(-5) k_s- 0.676 (5-1) همچنین بررسی ها نشان داد cbr می تواند تابعی از ظرفیت باربری مخلوط باشد، به طوری که با افزایش cbr، ظرفیت باربری مخلوط هم به صورت تابعی اکسپونشیال افزایش می یابد. این ارتباط را می توان در رابطه (5-2) ملاحظه کرد. لازم به ذکر است که رابطه (5-2) محدود به خاک آزمایش شده در این پژوهش و همچنین پژوهش پراساد ]4[ است و برای کاربردی کردن این رابطه باید مطالعات گسترده تری بروی خاک ها با دانه بندی های مختلف انجام گیرد. q_ult=245.4 e^(0.242 cbr ) (5-2) از طرفی نتایج آزمایش ها نشان داد که با قرار دادن ژئوگرید در مخلوط و نزدیک کردن آن به سطح نمونه (d=0.77d)، می توان باعث بهبود نتایج cbr شد. به طوری که لایه ژئوگرید با محدود کردن کرنش جانبی مخلوط باعث افزایش مقاومت نمونه در برابر نفوذ سنبه می شود. همچنین استفاده کردن از ژئوگرید در سطح برش مخلوط ماسه-خرده لاستیک، باعث افت زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی دانه ها می شود. هرچند با اضافه کردن خرده لاستیک به مخلوط می توان این افت پارامترهای مقاومت برشی را جبران کرد. در پایان لازم به توضیح است که تمام بررسی های انجام گرفته در این پژوهش محدود به خطاهای آزمایشگاهی است و برای بررسی های دقیق تر نیاز به مدل سازی های گسترده تر در ابعاد واقعی تر است. هر چند ذکر این مطلب لازم است که نتایج بدست آمده کیفی و در شرایط مقایسه ای یکسان نسبت به هم آزمایش شده اند.

در این مطالعه تاثیر لایه ای کردن و حضور مرزهای صلب در توده خاک در دامنه فرکانس طبیعی و تشدید بصورت عددی بوسیله انجام تستهای ارتعاش بلوک مدل شده در حالت عمودی مطالعه گردیده است. آزمایشات بر روی بسترهای لایه ای مختلف آماده شده در مخزن انجام گردیده است. از نرم افزار abaqus جهت مدل کردن شرایط به صورت سه بعدی برای دو ماده مختلف ( ماسه و خاک اره ) جهت تشکیل سیستم لایه ای استفاده شده است. مدل های عددی در ترکیبهای مختلف لایه ای و ترکیبهای مختلف بارگذاری استاتیک و دینامیک انجام شده و نتایج خوبی گزارش گردیده است.در این مطالعه تاثیرات اشکال مختلف پی وچیدمان های مختلف لایه های خاک وفاصله پی نسبت به لبه شیروانی جهت بررسی ناپایداری آن تحت بارگذاری دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت.در بررسی های به عمل آمده میزان میرایی(شعاعی-تشعشعی)مقدار ناچیز را نشان داد. همچنین دریافت شد که لایه ای کردن شامل موقعیت لایه و ضخامت، اثر بسیاری بر فرکانس طبیعی دارد. همچنین فرکانسهای طبیعی مشاهده شده با موارد پیش بینی شده مبتنی بر سختی معادل استاتیک مقایسه شد، مطابقت دلگرم کننده ای میان مقادیر مشاهده شده و پیش بینی بدست آمد.

مسلح کننده ژئوسل نسبت به مسلح کننده های صفحه ای، به دلیل داشتن ارتفاع، مانند یک تیر عمل می کند که علاوه بر مقاومت کششی دارای مقاومت برشی و ممان اینرسی و درنتیجه مقاومت خمشی نیز می باشد. در بسیاری از مدل های عددی برای مدل کردن لایه ی ژئوسل از مدل مرکب معادل آن با افزایش سختی و چسبندگی استفاده شده است. هدف از این پایان نامه، آنالیز پایداری شیروانی مسلح شده به ژئوسل، با استفاده از روش های عددی و تحلیلی می باشد. در روش عددی از دو روش مدل مرکب معادل و نیز روش المان تیر توسط نرم افزار صورت گرفته است. در روش تحلیلی از روش تعادل حدی با استفاده از قطعات افقی برای آنالیز پایداری شیروانی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که لایه ی مرکب معادل مانند یک لنز خاکی عمل کرده و نمی تواند از گسترش سطح لغزش بحرانی جلوگیری کند. از طرفی افزایش سختی لایه مرکب تاثیری در افزایش ظریب اطمینان ندارد و تنها عامل چسبندگی سبب افزایش جزئی ضریب اطمینان شیروانی می گردد. درحالیکه استفاده از روش المان تیر به خوبی می تواند از توسعه ی خط لغزش بحرانی جلوگیری کرده و سبب توزیع مجدد بار در سطح و عمق بیشتری از خاک شود. همچنین خصوصیت خمشی ژئوسل سبب کاهش جابجایی لایه ی ژئوسل و درنتیجه کاهش جابجایی افقی شیروانی می گردد. از طرفی بیشترین مقدار جابجایی افقی شیروانی در ترازی از شیروانی که در قسمت بالای لایه ژئوسل قرار گرفته می باشد. درحالیکه مقادیر جابجایی افقی و کرنش برای ارتفاع شیروانی در زیر لایه ژئوسل به مقدار زیادی کاهش یافته است. همچنین روابط تحلیلی بدست آمده با توسعه روش تعادل حدی به کمک روش قطعات افقی نشان می دهد که در نظر گرفتن ممان خمشی و نیروی برشی مسلح کنندها ژئوسل تاثیر قابل توجهی در ضریب اطمینان شیروانی داشته و با نتایج بدست آمده از روش عددی المان تیر تطابق مناسبی داشته، درحالیکه با نتایج روش عددی مدل مرکب معادل اختلاف قابل توجهی دارد.

امروزه برای تعیین ظرفیت باربری پی های سطحی از روش های مختلف نظیر استفاده از روابط تحلیلی، تست های آزمایشگاهی، نرم افزارهای کامپیوتری استفاده می شود. بدیهی است که روش های مختلفی تحلیلی در آیین نامه ها و کتاب های مرجع وجود دارد مثل روش میرهف، هنسن، ترزاقی و .... این روابط مقدار ظرفیت باربری را می دهد ولی مقادیر مستخرج از هر روش متفاوت است. برای بدست آوردن مقادیر دقیق یا باید از تست های آزمایشگاهی استفاده شود که هزینه بردار است یا به کمک برنامه های کامپیوتری که بر اساس روش اجزا محدودی می باشد، ظرفیت باربری را محاسبه کرد که نیاز به مهارت و تجربه دارد بنابراین استفاده از روابط ساده و تحلیلی ضروری است. در این پایان نامه با استفاده از یک تعادل حدی یک روش تحلیلی برای تعیین ظرفیت باربری پی های سطحی ارائه میگردد. برای این منظور، یک دیوار حائل مجازی فرض می شود که از لبه پی عبور می کند و گوه های گسیختگی را به صورت گوه فعال (زیر پی) وگوه ی مقاوم در نظر می گیرند (سمت راست پی) و از روش تعادل حدی استفاده می شود. با محاسبه نیروهای فعال و مقاوم از روش کولمب و مساوی قرار دادن آنها می توان ظرفیت باربری پی و همچنین ضرایب ظرفیت باربری را در حالت استاتیکی و دینامیکی محاسبه کرد. مقادیر بدست آمده از این روش با روش های ذکر شده در بالا و همچنین مقادیر بدست آمده از روش اجزا محدودی و مقادیر موجود آزمایشگاهی مقایسه می شود. سپس برای اعتبار سنجی مقادیر بدست آمده از دیوار حائل مجازی را با مقادیر بدست آمده از مقادیر تحلیل اجزا محدودی به کمک نرم افزار plaxis مقایسه خواهد شد.

ستونهای سنگی به طور گسترده برای اصلاح خاک سست زیر پی بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. ستونهای سنگی ظرفیت باربری خود را از فشار دورگیری اعمال شده از خاک اطراف بدست می آورند. در خاکهای بسیار سست فشار دورگیری از طریق خاک قابل تامین نیست، لذا جهت تامین فشار دورگیر می بایست تمهیداتی اندیشیده شود. استفاده از ژئوسنتتیکها یکی از بهترین روشهای بهبود عملکرد ستونهای سنگی میباشد. پوششهای ژئوسنتتیک سبب افزایش سختی ستون و نتیجتاً باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست در ستونهای سنگی میگردد. در این بین استفاده از ژئوگرید با سوراخهای متناسب با قطر مصالح میتواند علاوه بر ایجاد اصطکاک بین ژئوگرید و مصالح، باعث ایجادیک نوع قفل و بست بین دانه ای مابین ذرات مصـالح نیز شود و از این رو نسبت به ژئوتکسـتایلها میتوانند عملکرد بهتری داشته باشند. همچنین استفاده از سر ستون بتنی می-تواند بعلت کم بودن فشار دورگیر در لایه های بالایی بستر رسی از شکم دادگی و در نتیجه کاهش ظرفیت باربریستون سنگی جلوگیری کند. در این پژوهش رفتار بستر اصلاح شده با ستون سنگی غیرمسلح و مسلح شده با سر ستون بتنی، ژئوگرید افقی و استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح به صورت آزمایشگاهی بررسی شد.مطالعات آزمایشگاهی شامل استفاده از سر ستون بتنی با ارتفاع متفاوت، ارتفاع تسلیح مختلف با ژئوگرید افقی و استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح با ضخـامت متغییر می باشد. مطالعات آزمایشگاهی نتیجه می دهد که استفاده از سر ستون بتنی سبب افزایش ظرفیت باربری ستون سنگی می-شود بطوریکه با افزایش ارتفاع ستون سنگی مقدار افزایش ظرفیت باربری بیش تر می شود. در ستون های سنگی مسلح به ژئوگرید افقی، استفاده از ژئوگرید افقی سبب افزایش ظرفیت باربری و همچنین کاهش شکم دادگی می گردد. البته تعداد لایه های بهینه ژئوگرید افقی به عدد 5 محدود می گردد. بعبارتی طول بهینه تسلیح 50 درصد طول کلی ستون سنگی است (5/0l0/l=، l0= ارتفاع ستون سنگی مسلح شده، l= ارتفاع کلی ستون سنگی). افزایش تعداد لایه های بیش تر باعث افزایش در ظرفیت باربری نمی شود. استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح روی بستر رسی ستون های سنگی باعث افزایش قابل ملاحظه ای در ظرفیت باربری ستون های سنگی می گردد. برای ضخامت های متفاوت بالشتک ماسه ای مسلح استفاده شده در ستون های سنگی، ضخامت بهینه 3/0 برابر عرض پی (6 سانتی متر) تعیین شد. قطر بهینه ژئوگرید در بالشتک ماسه ای 3 برابر عرض پی (60 سانتی متر) بارگذاری و تعداد لایه های بهینه در ستون سنگی 4بدست آمد.

خاک های رسی به دلیل ویژگی های رفتاری منحصر به فردی که دارند، همواره مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک بوده اند. یک از ویژگی های خاک های رسی، پتانسیل تغییر حجم آنها می باشد. این تغییر حجم می تواند در نتیجه تغییر در شرایط بارگذاری حاصل شود و یا در اثر تغییر در شرایط محیطی تود? خاک، مانند تغییرات رطوبت رخ دهد. عدم توجه به مسئله تغییر حجم خاک ها می تواند خسارات جبران ناپذیری به بار آورد. به همین سبب شناخت هرچه بیشتر عوامل موثر بر پتانسیل تغییر حجم خاک های رسی امری حیاتی است. طی دهه های اخیر پژوهش های متعددی در این زمینه توسط محققین صورت گرفته است. علیرغم تحقیقات گسترده ای که در این زمینه انجام شده، لیکن شاخص خمیری به عنوان یکی از ویژگی های اساسی خاک های ریزدانه چندان مورد توجه قرار نگرفته است. آزمایش های متعددی به منظور بررسی رفتار خاک های رسی در شرایط بارگذاری و باربرداری وجود دارد. یکی از این آزمایش ها که در هر دو فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد، آزمایش تحکیم ادئومتری است. از منحنی هیسترزیس بارگذاری-باربرداری آزمایش تحکیم می توان بعنوان ابزاری برای ارزیابی رفتار تغییر حجم خاک های رسی استفاده کرد. در این پایان نامه به بررسی اثر شاخص خمیری بر منحنی هیسترزیس بارگذاری-باربرداری آزمایش تحکیم ادئومتری پرداخته خواهد شد. بدین منظور چندین الگوی بارگذاری تعریف خواهد شد و بر روی نمونه هایی با مقادیر متفاوت از شاخص خمیری، آزمایشات تحکیم صورت خواهد گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و ضمن نتیجه گیری، پیشنهاداتی به منظور بهبود و تکمیل تحقیقات آتی ارائه خواهد شد.

چکیده اصطکاک سطحی منفی وارد بر شمع عبارت است از یک تنش برشی رو به پایین که از طرف خاک بر سطح مشترک شمع-خاک وارد میشود. این تنش برشی عموما ناشی از نشست تحکیمی خاکی است که شمع را در برگرفته. اصطکاک سطحی منفی بطور تجمعی تولید نیروی فروکش می کند، که این نیروی در شمع های طولانی می تواند حتی تا ظرفیت باربری شمع برسد. در این پایان نامه روشی تحلیلی و کاربردی برای محاسبه اصطکاک منفی در شمع های با هندسه مختلف که در پروفیل های مختلف خاک قرار گرفته اند، ارائه شده است. هدف این پایان نامه بررسی تاثیر نشست خاک بر شالوده های عمیق است. روش مورد استفاده، تحلیل غیرخطی یک بعدی با استفاده از روش قطعه به قطعه (ssm) برای شمع های منفرد است. روش قطعه به قطعه روشی است که با توجه به لایه بندی خاک، شمع را به تعدادی قطعه تقسیم کرده و معادلات تعادل و سازگاری مربوطه را به قطعات اعمال می کند. یک فرض اولیه برای نشست نوک شمع بعنوان شرایط مرزی معادله، به حل نشست و نیروی گره های شمع می انجامد. در روش ssm فرض بر این است که سطح مشترک شمع-خاک رفتار خطی الاستیک دارد. در نهایت روش ارائه شده توسط روش های عددی و تحلیلی و آزمایشگاهی دیگر مورد بررسی قرار گرفته و نشان دهنده سازگاری خوبی با این نتایج است.

محاسبه فشار جانبی لرزه ای وارد بر دیوارهای حائل یکی از مسائل مهم در جلوگیری از آثار زیانبار زلزله به شمار می رود. روش شناخته شده شبه استاتیکی مونونوبه- اکابه به صورت گسترده ای برای محاسبه فشار جانبی لرزه ای به کار می رود. این روش اثر دینامیکی و گذرای ضربات زلزله را با دو نیروی شبه استاتیکی در جهت های افقی و قائم جایگزین می کند. روش شبه دینامیکی به عنوان یک جایگزین برای روش های شبه استاتیکی به منظور در نظر گرفتن اثر دینامیکی زلزله بسط داده شده و مورد استفاده قرار می گیرد. در این پایان نامه یک روش تحلیلی برای محاسبه فشار جانبی فعال لرزه ای ناشی از خاکریز دانه ای با استفاده از روش شبه دینامیکی ارائه شده است که تاثیر اختلاف فاز و زمان ناشی از انتشار امواج فشاری در خاکریز را در نظر می گیرد. در این روش بر اساس مفهوم تئوری بایوت در محیط دو بعدی یک مدل ساده برای ارزیابی تئوریک آثار درجه اشباع روی فشار لرزه ای و نیروی برآیند وارد بر دیوار مورد بحث قرار گرفته است. مطابق نتایج به دست آمده اشباع ناقص لایه های سطحی خاک، منجر به افزایش قابل توجه نیروی برآیند وارد بر دیوار ناشی از تقویت قابل توجه امواج فشاری می گردد اما تاثیری بر انتشار امواج برشی در خاکریز ندارد.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه، روش ترکیبی اصلاح خاک با استفاده از مسلح کردن خاک ماسه ای با استفاده از خرده لاستیک و ژئوتکستایل مورد تحقیق قرار گرفت. تاثیر مسلح ساختن ماسه به همراه خرده لاستیک روی مقاومت برشی خاک مورد بررسی قرار گرفت، نتایج آزمایش ها نشان داد که خرده لاستیک ها چسبندگی مخلوط را ارتقا می بخشند و تاثیر چندانی روی زاویه اصطکاک داخلی مخلوط ندارند، همچنین وزن مخصوص مخلوط ماسه و خرده لاستیک نیز کاهش می یابد. از سوی دیگر لایه های مسلح کننده ژئوتکستایل می توانند زاویه اصطکاک داخلی خاک را تا حد قابل توجهی بهبود دهند؛ در حالی که تغییرات محسوسی در چسبندگی ایجاد نمی نمایند. بنابر این اگر اصلاح خاک از هر دو روش فوق انجام شود، هردو پارامتر مقاومت برشی خاک (c,?) به طور هم زمان اصلاح می شود. در این پایان نامه، ابتدا آزمایش برش مستقیم(30×30 سانتی متر) جهت تعیین درصد بهینه خرده لاستیک در خاک ماسه ای انجام شدند؛ سپس لایه های ژئوتکستایل با زاویه های مختلف قرار گیری به نمونه های ماسه اضافه شدند و آزمایش های برش مستقیم برای مشخص کردن زاویه بهینه لایه های ژئوتکستایل در خاک ماسه ای انجام گرفت. در نهایت، لایه های ژئوتکستایل به نمونه های مسلح شده ی ماسه با خرده لاستیک اضافه شدند و آزمایش های برش مستقیم جهت تعیین زاویه بهینه لایه های ژئوتکستایل در خاک ماسه ای مسلح با خرده لاستیک انجام گرفت. نتایج اصلاح مطلوب هر دو پارامتر مقاومت برشی خاک را هنگامی که مقدار بهینه خرده لاستیک همراه با لایه های ژئوتکستایل با زاویه بهینه به خاک اضافه شوند را نشان می دهد. بنابر این این روش می تواند برای تولید خاک های با وزن مخصوص کم و مقاومت برشی بالا استفاده شود.

در آب و هوای مناطق سردسیر جهان، سیکل های یخبندان و ذوب یکی از پدیده های طبیعی و معمول می باشند. آب آزاد درون حفرات خاک در دمای c?4- تاc ? 7- منجمد می شود و با تبدیل آب به یخ حجم تا %9 افزایش می یابد، کریستالهای یخی ایجاد شده به خود و خاک اطراف خود فشار آورده و خاک را وادار به تغییر می کنند. با توجه به اهمیت کارائی خاکها در روسازی راهها و پی سازه ها نیاز است تا تمامی زوایا و جزئیات اثرات سیکل های یخبندان و ذوب یخ بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاکها مورد مطالعه قرار گیرد. هدف از انجام این رساله از در ابتدا بررسی اثرات این سیکل ها بر خصوصیات مختلف یک خاک رسی بوده که در ادامه به منظورکاهش اثرات سوء یخبندان و کاهش هزینه های حاصل از بازسازی و تعمیر راههای مناطق سردسیر کشور، یک نوع خاک رسی بوسیله الیاف پلی پروپیلن و لایه های ژئوتکستایل مسلح شده و تاثیر مسلح سازی بر افزایش مقاومت خاک در برابر یخبندان مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارائه شده می توان گفت که مسلح سازی خاک به طور چشمگیری در کاهش مقاومت خاک در طول سیکل های یخبندان موثر می باشد. همچنین نتایج بدست آمده از بررسی ها میکروسکوپی خاک توسط تصاویر ct scan و sem با نتایج بدست آمده از آزمایشات تطابق داشته و کاهش اثرات سیکل های یخبندان در اثر مسلح سازی خاک را تصدیق می کنند. به منظور بررسی کارائی خاک در حالت مسلح و غیر مسلح در طول سیکل های یخبندان و ذوب یخ بستر یک راه و پی یک سیلو در نرم افزار abaqus مدل سازی شده و مقایسه نشست و ظرفیت باربری خاک در این دو حالت در طول سیکل های یخبندان و ذوب یخ اثر تسلیح خاک را بارزتر می کند.

یک سری مطالعه های آزمایشگاهی بر روی ظرفیت باربری خاک زیر یک پی مربعی مسلح شده به وسیله تراشه های لاستیکی و ژئوگرید انجام شده است. بررسی اثر ابعاد تراشه های لاستیکی، درصد حجمی تراشه مورد نیاز برای به دست آوردن بهترین رفتار خاک زیر پی، تاثیر استفاده از لایه های ژئوگرید و ضخامت بهینه مخلوط خاک-تراشه لاستیک بخش های اصلی این پژوهش را تشکیل می دهد. مجموعه ای از 81 آزمایش بر روی پی مربعی انجام و رفتار خاک زیر پی تحت شرایط ذکر شده بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که برای هر عرض تراشه به کار رفته، تنها یک طول وجود دارد که بیشترین ظرفیت باربری را به دست می دهد. همچنین نتیجه آزمایش ها نشان داد که یک ضخامت بهینه از مخلوط خاک-تراشه لاستیک وجود دارد که بیشترین ظرفیت باربری را به دست می دهد و برای ضخامت های بیشتر از آن، تاثیری در ظرفیت باربری مشاهده نمی شود. نتیجه آزمایش ها وجود یک درصد حجمی مناسب برای داشتن بهترین رفتار بار-نشست برای هر عرض تراشه های لاستیکی نیز از مشاهدات این مطالعه بود. تاثیر مناسب استفاده از یک لایه ژئوگرید روی مخلوط ماسه-تراشه لاستیک نیز از نتایج به دست آمده در آین پژوهش بود.

در سالهای اخیر ایده استفاده از بلوک های بتنی پیش ساخته و بتن غلتکی جهت محافظت از سدهای خاکی در برابر روگذری، که قابلیت استفاده به عنوان سرریز پلکانی را نیز داشته باشد، مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پایان نامه، بررسی تأثیرات ناشی از احداث این سرریزها بر روی بدنه سدهای خاکی غیرهمگن از دیدگاه پایداری شیروانی پایین دست سد، با استفاده از روش عددی المان محدود می باشد. مطالعات صورت گرفته شامل دو بخش سرریز بلوک بتنی و سرریز بتن غلتکی می باشد. در مورد سرریز بلوک بتنی، از آن جایی که این سیستم نفوذپذیری بالایی دارد، نفوذ و نشت آب به درون بدنه سد خاکی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این حالت تأثیر عمق و مدت زمان جریان روگذر و نیز ضریب و نسبت نفوذپذیری مصالح پوسته سد بر روی الگوی نشت آب و ضریب اطمینان شیروانی پایین دست بررسی گشته است. اما در مورد سرریز بتن غلتکی، به دلیل عدم نفوذپذیری قابل توجه این سیستم، به خصوص در حین تراوش های کوتاه مدت، بحث نشت آب موضوعیت نخواهد داشت. در این حالت با مدلسازی سرریز پلکانی و درنظرگیری اندرکنش اصطکاکی کلمب، تأثیر این اندرکنش با بدنه سد، بر روی ضریب اطمینان شیروانی پایین دست مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله برای سرریز بلوک بتنی، نشان می دهد که که چنان چه ضریب نفوذپذیری مصالح از cm/s 3-e1 بیشتر باشد، حتی به ازای اعماق روگذری کم، سرعت نشت جریان و وسعت ناحیه اشباع شده به شدت افزایش یافته و به تبع آن ضریب اطمینان شیروانی پایین دست افت محسوسی می کند. بنابراین، چنان چه مصالحی با نفوذپذیری مناسب برای پوسته پایین دست سد انتخاب نشده و یا راهکار مناسبی جهت جلوگیری از نشت جریان اتخاذ نگردد؛ استفاده از این نوع سرریزها می تواند پایداری سد را دچار مخاطره کند. از این رو، در این تحقیق، دو راهکار جهت اطمینان از پایداری شیروانی پایین دست سدهای روگذر دارای سرریز بلوک بتنی (در حین روگذری) پیشنهاد می گردد: استفاده از مصالحی با نفوذپذیری کمتر از cm/s 4-e1 برای مصالح پوسته پایین دست سد، و یا استفاده از یک سیستم نفوذناپذیر در زیر لایه زهکش سرریز. در حالت سرریز بتن غلتکی، اندرکنش بین سرریز و بدنه سد باعث افزایش مقاومت برشی شده و در نتیجه ضریب اطمینان شیروانی در حالت تراوش پایدار، افزایش خواهد یافت. در این حالت می توان برای بخشی از بدنه پایین دست که سرریز بر روی آن ساخته شده است؛ با رعایت تمامی جوانب و اصول مهندسی، از مصالح ضعیف تری استفاده کرد.

استفاده از پی های عمیق (شمع ها) در طی ده? اخیر، افزایش قابل توجهی در سواحل ماسه ای کشور که غالباً دارای ساختار خاک دانه ای اشباع هستند، پیدا کرده است. تنش های زلزله در مناطقی با چنین ساختار خاک موجب افزایش فشار آب منفذی و کاهش مقاومت خاک و در نهایت ایجاد حالت روانگرایی در خاک می گردد که اثرات مخرب و پرهزینه ای را بر روی پی های عمیق خواهد گذاشت. لذا با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به بررسی و تحلیل رفتار شمع ها در خاکهای روانگرا با تأکید ویژه بر ظرفیت باربری محوری فشاری پرداخته است. بدین منظور با استفاده از مدلسازی کامپیوتری، ابتدا یک مدل دو بعدی شمع و خاک در شرایط عادی و استاتیکی تولید و با استفاده از روش عددی تفاضل محدود در نرم افزار flac 2d تحلیل گردید ولی به دلیل فقدان داده در مراجع مربوطه، نتایج صحت سنجی نشده و تنها با روش های تئوریک متداول تعیین ظرفیت باربری محوری شمع ها نظیر روش مایرهوف، وسیک، ?، ? و ? مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با مدلسازی روانگرایی پروفیل خاک مورد نظر بوسیل? اعمال زلزل? سال 1369 منجیل گیلان، ظرفیت باربری محوری شمع در شرایط روانگرایی خاک بررسی گردید. در محاسب? ظرفیت باربری محوری شمع، رفتار نیرو - نشست شمع نیز مورد توجه قرار گرفته است. در مدلسازی فوق، رفتار شمع مطابق با مدل الاستیک و رفتار خاک در حالت استاتیکی مطابق با مدل موهر- کلمب و در حالت دینامیکی (روانگرایی) مطابق با مدل فین در نظر گرفته شده است. جهت توزیع نیروی محوری اعمالی در طول شمع نیز از مکانیزم کاهش نیروی محوری در اثر فعال شدن مقاومت برشی خاک در اثر جابجایی شمع نسبت به خاک اطراف و انتقال بار از شمع به خاک استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهند که به علت تراکم خاک در اثر زلزله و وقوع روانگرایی، جابجایی سر شمع در حالت دینامیکی و روانگرایی خاک، تقریباً 10 تا ?? برابر جابجایی سر شمع در حالت استاتیکی شده است. همچنین ظرفیت باربری محوری شمع در حالت روانگرایی خاک به حدود 60 درصد ظرفیت باربری در حالت استاتیکی تقلیل پیدا کرده است. مطالعات پارامتریک انجام شده نیز نشان دادند که نوع اتصال سر شمع، فرکانس زلزله، ضخامت لای? خاک روانگرا، نسبت طول به قطر شمع و سطح آب زیرزمینی از عوامل تأثیر گذار بر ظرفیت باربری محوری و رفتار شمع ها در خاکهای مستعد روانگرایی به شمار می روند.

بطور معمول برای سازه هایی که در معرض بارهای دینامیکی قرار دارند از شمع ها استفاده می گردد. رفتار دینامیکی گروه شمع وابسته به اندرکنش بین شمع ها و خاک اطراف می باشد. اثرات اندرکنشی شمع-خاک، سختی شمع ها را تحت تاثیر قرار داده و یک میرائی برای تشعش انرژی به سمت بی نهایت ایجاد می کند. این سختی مختلط اصلاح شده تابع امپدانس نامیده می شود. هدف تحقیق حاضر توسعه مدل فیزیکی و ابزار تحلیل برای تعیین تابع امپدانس (ضریب سختی دینامیکی) گروه شمع در محیط لایه ای می باشد. روش تحلیلی مورد نظر با استفاده از مدل های مخروطی به بررسی تابع امپدانس گروه شمع در خاک لایه ای می پردازد. این روش توانائی ترکیب پیچیدگی لایه ای بودن خاک و رفتار کامل انتشار امواج در این محیط ها را دارا می باشد. اصول اساسی این روش بر پایه انتشار امواج می باشد. پاسخ دینامیکی گروه شمع در نیم فضای لایه ای را می توان به وسیله روش های دقیق که براساس تئوری الاستودینامیک سه بعدی می باشند، محاسبه کرد، که این روش ها نیازمند محاسبات پیچیده و پر هزینه هستند و این پیچیدگی وقتی مسئله مورد نظر یک محیط خاکی غیر همگن به همراه لایه بندی با خصوصیات مختلف باشد، بیشتر نیز می گردد. از این رو استفاده از این روش ها تنها در مسائل مهم با شرایط حساس قابل توجیه می باشد. مدل های مخروطی به سادگی می تواند مسئله خاک نامحدود در مسائل روزمره مهندسی را در نظر بگیرد. به عنوان یک جایگزین برای روش حل دقیق، مدل های فیزیکی ساده را می توان برای ارزیابی اندرکنش خاک و سازه و تعیین تابع امپدانس برای فونداسیون ها و نیز تعیین حرکت لرزه ای وروردی موثر به پی را معرفی کرد. ابتدا شمع تکی با استفاده از مدل مخروط تحلیل شده و تابع امپدانس شمع تکی برای درجات آزادی افقی و قائم تعیین می گردد، سپس با استفاده از مفهوم اندرکنش شمع-خاک-شمع، ضریب سختی دینامیکی گروه شمع تعیین می گردد. مقایسه نتایج حاصل از روش معرفی شده با روش های دقیق نشان می دهد که روش مخروط مطابقت خوبی دارد. مدل مخروطی در خاک لایه ای نیز نتایج قابل قبولی را ارئه می دهد که از ویژگی قابل ملاحظه این روش میباشد.

رفتار پی تحت بارهای دینامیکی مانند زلزله از مسائل مهم مهندسی عمران می باشد. زلزله به دلیل ایجاد شتاب های افقی و قائم سبب تغییر مکان پی و در نتیجه سازه می شود که تغییر مکان سازه همان تغییر مکان انتقال یافته ناشی از زلزله به پی می باشد. از سوی دیگر شمع یکی از انواع شالوده است که به عنوان پی عمیق شناخته می شود. رفتار شمع تحت بار افقی زلزله توسط محققان بسیاری بررسی شده است و نتایج نسبتا کاملی ارائه شده است اما به دلیل پژوهش های اندکی که در زمینه تاثیر شتاب قائم زلزله بر رفتار شمع ها صورت گرفته است این پایان نامه بر روی این مسئله متمرکز شده است. پاسخ شمع ها تحت بار قائم زلزله به دو پاسخ سینماتیکی و اینرسی تقسیم می شود. پاسخ سینماتیکی هنگامی است که شرایط تنش صفر در سر شمع برقرار است. پاسخ اینرسی شمع حالتی است که جرمی در سر شمع قرار دارد. در این پایان نامه تنها به بررسی پاسخ سینماتیکی در حالتهای مختلف محیط های خاکی همگن و ناهمگن به روش تحلیلی و عددی بر پایه فرضیات کرنش صفحه ای با در نظر گرفتن معادله دیفرانسیل ارتعاشی یک قطعه از شمع پرداخته شده است. همچنین اثرات رفتار غیرخطی سطح مشترک شمع-خاک در تواتر های بالا در نظر گرفته شده است. برای مدل کردن اندرکنش میان خاک و شمع از مدل وینکلر در حالت قائم استفاده شده است. در این پایان نامه به منظور بررسی اندرکنش شمع- خاک در حالت خطی از روش تحلیلی و در حالت غیر خطی از روش المان محدود استفاده شده است. در انتهای پایان نامه مشخص گردید که اثرات غیر خطی بودن سطح مشترک شمع و خاک تاثیر قابل ملاحظه ای بر پاسخ شمع دارد و همانطور که از نتایج مشخص است در خلال زلزله های قوی (با فرکانس و دامنه زیاد) وقوع رفتار غیر خطی در سطح مشترک جداره شمع و خاک بسیار محتمل است.

یکی از پارامترهای مهم طراحی سازه های خاکی مسلح شده تعیین اندرکنش خاک- مسلح کننده می باشد که تحت تأثیر عوامل مختلف از جمله خواص مکانیکی و فیزیکی خاک و ژئوسینتتیک،نوع مکانیزم اندرکنش بین خاک- ژئوسینتتیک (برون کششی یا برش مستقیم) و غیره است. یکی دیگر از عوامل تأثیرگذارمی تواند اثر زمان یا کهولت باشد که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. اثر زمان بر رفتار تنش-کرنش مصالح خاکی شامل 1) اثر کهولت در خواص تنش-کرنش ذاتی مصالح و 2) اثر نرخ بارگذاری ناشی از خواص ویسکوزیته مصالح می باشد. بنابراین فهم صحیح هر دو اثر بالا برای بکار بردن آن ها در اجرا ضروری می باشد. لذا در این رساله سعی شده است که به تأثیر اثر زمان بر روی پارامترهای مقاومت برشی سطح تماس خاک- ژئوسینتتیک پرداخته شود. برای این هدف از دستگاه برش مستقیم با ابعاد جعبه برشی 300×300 میلی متر استفاده شده است. برای بررسی اثر زمان،دو حالت آزمایش 1) اثر زمان قبل از اعمال برش (مدت زمان اعمال بار قائم) و 2) اثر زمان حین برش (مدت زمان اعمال بار برشی) در نظر گرفته شده است.در حالت اول، نمونه ها طی زمان های مختلف صفر، 15، 60، 120،180 و 720 دقیقه تحت تنش های قائم 30 و 45 وkpa 60قرار گرفته و سپس برش اعمال شده است. در آزمایش های مربوط به این حالت از ماسه با دانسیته خشک kg/m3 1500 (دانسیته متوسط) و دو حالت ماسه خشک و رطوبت 7% و همچنین از دو نوع ژئوتکستایل بافته نشده با ضخامت های متفاوت استفاده شده است. نتایج آزمایش هانشان می دهد که با اضافه کردن رطوبت به ماسه زاویه اصطکاک سطح تماس کاهش می یابد. با افزایش زمان به مدت 720 دقیقه افزایش 35% در سختی و 5/5% در زاویه اصطکاک در سطح تماس ماسه- ژئوتکستایل دیده می شود. همچنین با گذشت زمان، مقاومت برشی افزایش و تراکم پذیری کاهش اندکی نشان می دهد. برای بررسی حالت دوم اثر زمان ، آزمایش ها می تواند به سه صورت خزش (creep)، آسودگی تنش (relaxation) و تغییر پله ای سرعت برش بررسی شود. در مطالعه حاضر دو روش آسودگی تنش و تغییر پله ای سرعت برش تا 100 برابر مطالعه شده است. برای بررسی آسودگی تنش، نمونه ها در سطح تنش های مختلف به مدت 30 دقیقه تحت کرنش ثابت قرار گرفته و کاهش تنش اندازه گیری شده است. همچنین در حالت تغییر ناگهانی سرعت برش، سرعت برش تا آخر آزمایش ثابت نبوده بلکه به صورت ناگهانی حین برش تغییر می کند. محدوده تغییرات سرعت برش بین 05/0 تا 5 میلی متر بر دقیقه بوده است.در آزمایش های مربوط به این حالت نیز ازدو نوع ماسه خشک بادو دانسیته مختلف کم و متوسط همچنین از دو نوع ژئوتکستایل بافته نشده با ضخامت های متفاوت استفاده شده است. سربار اعمال شده به نمونه ها برابر 50 و 100 کیلو پاسکال بوده است. نتایج آزمایش هانشان می دهدکه مقدار آسودگی تنش (افت تنش) با افزایش سطح تنش برشی و سرعت برش، افزایش و با افزایش دانسیته خاک، کاهش می یابد. همچنین با افزایش سرعت برش در نمونه های ماسه ای مقاومت برشی کاهش می یابد. برای بیان علت این تغییرات نیاز به دانستن نحوه تغییرشکل داخلی خاک می باشد که توسط ابزار دقیقی که در مرزها نصب شده است این امر امکان پذیرنمی باشد؛ لذا برای بررسی تغییر شکل ذرات خاک از روش سرعت سنجی تصویری ذرات (piv) استفاده شده است. در این روش می توان با استفاده از عکس برداری متوالی از صفحه خاک و پردازش آن ها تغییر شکل خاک را در هر نقطه تعیین کرد.برای فراهم کردن پنجره مشاهده شفاف جهت مشاهده و اندازه گیری تغییر شکل خاک، اصلاحاتی در دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس داده شده است. بر اساس نتایج piv نمونه های ماسه ای با کاهش سرعت برش، رفتار اتساعی نشان می دهند. با استفاده از این روش امکان اندازه گیری ضخامت ناحیه برشی و تأثیر عوامل مختلف بر روی آن وجود دارد که در متن رساله بدان پرداخته شده است.نتایج pivنشان می دهد که ضخامت ناحیه برشی برای نمونه های با دانسیته کم بیشتر از نمونه های با دانسیته متوسط می باشد. این ضخامت برای نمونه های با دانسیته متوسط بین 8d50 و 11d50 تخمین زده می شود.

همواره یکی از دغدغه های مهندسان ژئوتکنیک افزایش ظرفیت باربری پی های سطحی قرار گرفته بر خاک های ضعیف بوده است. یکی از روش های تثبیت این نوع خاک ها استفاده از ترانشه دانه ای می باشد که حالت کرنش مسطح ستون سنگی است. این مطالعه آزمایشگاهی، با استفاده از یک مدل فیزیکی روی پی نواری مستقر بر ترانشه دانه ای قرار گرفته در بستر ماسه ای در شرایط غیر مسلح و مسلح با ژئوگرید و تراشه لاستیک (به صورت مخلوط) در دو حالت بارگذاری استاتیکی و سیکلی، با اعمال بیش از 10000 سیکل، بارگذاری و باربرداری انجام شده است.

در این پایان نامه اثر ابعاد هندسی هسته در رفتار استاتیکی و لرزه ای سدهای خاکی با هسته بتن آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه ی تحلیل ها در پایان ساخت سد و در شرایطی که مخزن سد خالی است انجام یافته است. رفتار مصالح با استفاده از مدل الاستوپلاستیک موهر کلمب مدلسازی شده است. در این راستا ابتدا مطالعات انجام شده در این زمینه مورد بررسی قرار گرفته است و سپس پارامترها و عوامل موثر در مدلسازی تشریح و انتخاب شده اند. در ادامه با استفاده از نرم افزار اجزا محدود abaqus به مدلسازی سد با هسته بتن آسفالتی پرداخته شده است. نقش عوامل موثر مانند میراگرهای جاذب، ابعاد المان، تعداد لایه های مدلسازی و ویژگی های مصالح بیان شده و در مدلسازی در نظر گرفته شده است. سپس مدل ها با ابعاد متفاوت هسته مورد تحلیل قرار گرفته اند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد تغییرات مدول الاستیسیته ی آسفالت در محدوده ی مقادیر مجاز تاثیر بسزایی بر رفتار کلی هسته نخواهد داشت. بیشترین میزان نشست در حالت استاتیکی در ناحیه ی میانی سد اتفاق افتاده و تغییر ابعاد هندسی هسته در رفتار استاتیکی سد در مرحله پایان ساخت تاثیر بسزایی ندارد. در تحلیل دینامیکی هسته با مقطع قائم و هسته پلکانی از نظر میزان نشست رفتار بهتری دارند. هسته پلکانی ضریب بزرگنمایی کمتری در انتقال امواج زلزله داشته که موجب کاهش ارتعاشات هسته و در نتیجه رفتار بهتر آن می گردد. میزان تغییر مکان ها در هسته ی مایل در تحلیل دینامیکی بسیار زیاد بوده و کاربرد این مدل را با مشکل مواجه می کند. به طور کلی با توجه به نتایج تحلیل ها، روش های اجرا و در نظر گرفتن مسائل اقتصادی اجرای هسته ی قائم و یا هسته پلکانی مناسبتر به نظر می رسد.

ستون های سنگی یکی از روش های موثر بهبود خواص مقاومتی خاک های سست هستند. عملکرد ستون های سنگی تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله مقاومت خاک رس، مصالح ستون، نسبت مساحت جایگزینی، چگونگی تسلیح ستون، عمق نفوذ و فشار همه جانبه می باشد. در پژوهش پیش رو ابتدا با استفاده از تعدادی آزمایش سه محوری انجام شده در آزمایشگاه، ستون سنگی احداث شده در خاک رس و در مقیاس کوچک مورد بررسی قرار گرفته است و سپس تحلیل های عددی روی مدل های مشابه، با بهره گیری از روش اجزای محدود و استفاده از نرم افزار abaqus نسخه ی 11/6 برای تکمیل مطالعات آزمایشگاهی انجام پذیرفته است. با توجه با آزمایش ها و تحلیل های عددی انجام شده، ستون های سنگی به طور کلی و به ویژه با نسبت مساحت بیش از 15% عملکرد مطلوبی از خود نشان داده اند. افزایش فشار همه جانبه، بهبود قابل توجهی در خواص مقاومتی خاک داشته است. همچنین مسلح نمودن ستون چه به صورت قائم و چه به صورت قائم مقاومت خاک را به مقادیر قابل توجهی افزایش داده است. به این ترتیب سعی شده است ارزیابی کاملی از عملکرد ستون های سنگی در حالت های مختلف بارگذاری، زهکشی و تسلیح با ژئوسنتیک ها به دست آید.

در این پژوهش به بررسی اثر استفاده از ترانشه دانه ای مسلح در ظرفیت باربری خاک سست پرداخته شد. مشاهده کردیم که با به کارگیری ترانشه دانه ای ظرفیت باربری خاک افزایش می یابد. همچنین طبق انتظار افزایش تراکم ترانشه به علت بالا بردن زاویه اصطکاک، باعث بهبود رفتار بار-نشست پی نواری شد. در حالت تسلیح ترانشه به تراشه لاستیک نیز شاهد بودیم که برای هر 3 اندازه تراشه مورد استفاده، درصد حجمی بهینه برابر 10 تا 15 درصد حاصل شد و هنگام استفاده از تراشه لاستیک بیش از مقدار فوق در ترانشه، ظرفیت باربری رفته رفته کاهش می یابد. همچنین ملاحظه شد که در ظرفیت باربری نهایی، مخلوط 4×4 عملکرد بهتری نسبت تراشه های کوچک تر دارد ولی در نشست های قبل از گسیختگی مخلوط 10% حجمی تراشه 3×3 نسبت به تراشه های 4×4 و 2×2، مقبول تر به نظر می رسد. با افزایش ارتفاع تسلیح با تراشه لاستیک نیز شاهد بهبود رفتار بار-نشست پی بودیم. در حالت تسلیح ترانشه به ژئوگرید نیز فاصله بهینه قرارگیری لایه ها از هم و از زیر پی هنگام استفاده از 1، 2، 3 و 4 لایه ژئوگرید مشخص شد. مشاهده شد در صورت استفاده از لایه های ژئوگرید در فواصل مناسب و به تعداد کافی، رفتار بار-نشست پی نواری به نحو قابل توجهی بهبود می یابد. استفاده بیش از سه لایه ژئوگرید در ستون ترانشه توصیه نمی شود. همچنین ملاحظه شد که محصور کردن ترانشه به صورت قنداق پیچ، روش مناسبی برای تسلیح ترانشه نمی باشد.

استفاده از الیاف طبیعی و مصنوعی روش مناسبی جهت تسلیح توده ای و همگن خاک می باشد که به شرط اختلاط بهینه می تواند مورد توجه قرار گیرد. در کلیه تحقیقات قبلی مسلح ساختن ماسه با الیاف های مستقیم یا خم در صفحه انجام می گرفت. در این پژوهش سعی شده است که تأثیر الیاف های مستقیم، خم در صفحه و خم فضایی بر پارامترهای مقاومتی ماسه بررسی شود. این پژوهش با دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس (30×30 سانتی متر) با مصالح ماسه ای انجام گرفته شده است. نوع الیاف های فولادی به قطر 7/0 میلی متر و با طول های 3، 5، 8، 10، 12 و 14 سانتی متر و با زوایای خم 45، 90 و 135 بوده است. سربارهای قائم 50، 75 و 100 کیلوپاسکال و درصدهای وزنی الیاف 3، 5 و 7 بوده است. پس از انجام آزمایشات مشخص شد که افزایش الیاف باعث بالا رفتن پارامترهای مقاومتی ماسه اعم از مقاومت برشی و زاویه اصطکاک می گردد. شایان ذکر است افزودن الیاف به ماسه باعث می شود که جابجایی های افقی در مقایسه با ماسه خالص با بارهای قائم ثابت، افزایش یابد. با توجه به نتایج به دست آمده دیده می شود تأثیر خم زدن الیاف در صفحه، بر روی مشخصه های مقاومتی خاک، بستگی به طول بهینه الیاف فلزی مستقیم دارد به طوری که اگر طول کلی الیافی را که برای مسلح سازی خاک به کار برده می شود. برابر یا کوچکتر از طول بهینه الیاف مستقیم باشد، خم زدن الیاف در صفحه نسبت به الیاف مستقیم با طول کلی برابر، منجر به کاهش مقدار مشخصه های مقاومتی خاک می شود اما اگر طول کلی الیافی را که برای مسلح سازی خاک استفاده می شود، بزرگتر از طول بهینه الیاف مستقیم باشد. آنگاه خم زدن الیاف در صفحه نسبت به الیاف مستقیم با طول کلی برابر، باعث افزایش مقدار مشخصه های مقاومتی، نظیر زاویه اصطکاک داخلی و مقاومت برشی خاک مسلح می شود. تأثیر خم زدن الیاف فلزی در فضا بر روی پارامترهای مقاومتی خاک مانند تأثیر خم زدن الیاف در صفحه، بستگی به طول کلی الیافی دارد که قرار است بر روی آنها خم فضایی زده شود به طوری که اگر طول کلی بزرگتر از طول بهینه الیاف فلزی مستقیم باشد، خم زدن الیاف به شکل فضایی نسبت به الیاف فلزی مستقیم با فرض طول کلی برابر باعث افزایش بیشتر پارامترهای مقاومتی خاک می شود.

در این پژوهش بهبررسی چگونگی اندرکنش بین شمع های استوانه ای و مخروطی تحت اثر بارهای قائم استاتیکی و هارمونیک پرداخته شده است. در این راستا با بسط و گسترش روابط ارائه شده توسط پولوس، میلوناکیس و جزتاس، در بخش استاتیکی و نواک،کینیا و کزل، دوبری و جزتاس، قضاوی در بخش هارمونیک تحلیل و محاسبه ضریب اندرکنش بین انواع شمع های استوانه ای و مخروطی تحت اثر بارهای قائم استاتیکی و هارمونیک با فرض عدم حضور و حضور شمع دریافت کننده در خاک های همگن و لایه ای ارائه گردید. سپس با مقایسه مقادیر ضرایب اندرکنش حاصل شده بین شمع ها با دو فرض بیان شده،محاسبه میزان سختی گروه شمع در خاک همگن و لایه ای صورت گرفت. همچنین با معرفی تابع آمپدانس به تحلیل واکنش شمع های استوانه ای و مخروطی تحت بارهای هارمونیک قائم پرداخته شد. بر این اساس مشخص گردید که شمع های مخروطی نسبت به شمع های استوانه ای موجب کاهش ضریب اندرکنش و افزایش سختی گروه شمع ها می شوند.همچنین در خاک های لایه ای، با افزایش مدول الاستیسیته لایه فوقانی، از میزان تشدید دامنه شمع های استوانه ای ومخروطی کاسته خواهد شد.

خطرات ناشی از زلزله همواره از دغدغه های بشر و مهندسان عمران بوده و چگونگی کاهش خسارات ناشی از آن مدنظر بوده است. بر همین اساس مهندسین درصدد کاهش انرژی زلزله انتقال یافته به پی های سطحی و سازه های فوقانی برآمدند. به این ترتیب محققین استفاده از روش های ژئوتکنیکی جداسازی لرزه ای را پیشنهاد کردند که دارای اثر بخشی زیاد و هزینه پایین می باشند. این روش ها به دو گروه کلی تقسیم می شوند که عبارتند از: 1- استفاده از مخلوط خاک و خرده لاستیک به عنوان بستر خاک شالوده، 2- استفاده از ژئوسینتتیک ها در خاک به منظور جداسازی لرزه ای پی های سطحی. در این تحقیق از هر دو روش بطور همزمان و به منظور اثربخشی بیشتر استفاده شده است. میزان اثر بخشی این روش جداسازی لرزه ای، به کمک شبیه سازی توسط یک نرم افزار المان محدودی بررسی شده است. روند کار به این صورت است که خاک اصلی اطراف پی سطحی با مخلوط ماسه و خرده لاستیک جایگزین شده، که این لایه قرار گرفته در اطراف پی همچون بالشتک عمل می کند. سپس در زیر این مخلوط فصل مشترک ژئوسینتتیکی به شکل سهمی قرار گرفته تا باعث جداسازی لرزه ای خاک و پی سطحی شود. در این فصل مشترک یک لایه ژئوتکستایل بافته نشده نرم در بالا و یک لایه ژئوممبرین از نوع پلی اتیلن سنگین در زیر قرار گرفته است (geotextile/uhmwpe). علت استفاده از این نوع فصل مشترک، دارا بودن اصطکاک لغزشی کم در حین وقوع زلزله می باشد. همچنین علت قرارگیری ژئوسینتتیک ها به شکل سهمی، کاهش بیشتر انرژی زلزله انتقال یافته به پی های سطحی نسبت به اشکال قرار گیری دیگر بوده است. طبق شبیه سازی های انجام شده مخلوط ماسه و خرده لاستیک با نسبت وزنی %70 به %30 (نسبت حجمی %50 به %50) بیشترین تاثیر را در کاهش انرژی انتقال یافته به پی های سطحی، داشته است. نتایج حاصله نشان داده که استفاده از این روش باعث کاهش شتاب افقی و قائم انتقال یافته به سطح خاک و پی سطحی در حدود 70 تا 80 درصد شده است. علاوه بر این تغییرمکان نهایی رخ داده تقریبا برابر صفر بوده است.

افزایش ظرفیت باربری پی های واقع بر خاکهای ضعیف یکی از مسئولیت های اصلی مهندسان ژئوتکنیک می باشد. تاکنون روشهای مختلفی برای دستیابی به این منظور ارائه گردیده و مطالعات فراوانی در زمینه های مختلف انجام شده است. یکی از روشهای بهبود ظرفیت باربری خاک های ریزدانه استفاده از ترانشه های دانه ای می باشد. در تحقیق حاضر تأثیر استفاده از ترانشه های دانه ای، استفاده از بالشتک درشت دانه و بالشتک مسلح به همراه ترانشه، و استفاده از ژئوگرید در داخل ستون ترانشه در افزایش ظرفیت باربری خاکهای ریزدانه بصورت آزمایشگاهی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج بدست آمده ارائه گردیده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از ترانشه موجب افزایش ظرفیت باربری خاک شده و عمق بهینه ترانشه به منظور دستیابی به ماکزیمم ظرفیت باربری 5/2-3 برابر عرض پی و عرض بهینه آن 5/1 برابر عرض پی می باشد. هم چنین استفاده از بالشتک و بالشتک مسلح نیز ظرفیت باربری را به مقدار قابل توجهی افزایش داده و عرض بهینه ژئوگرید در این حالت 3 برابر عرض پی بدست می آید. هم چنین کاربرد یک لایه ژئوگرید در داخل ستون ترانشه تا عمق معینی موجب افزایش ظرفیت باربری می شود، ولی با افزایش عمق بکارگیری ژئوگرید، ظرفیت باربری کاهش می یابد. در نهایت استفاده از چند لایه ژئوگرید در ستون ترانشه باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش شکم دادگی ستون ترانشه می شود.

سپرها ازجمله سازه هایی هستند که امروزه کاربرد زیادی در مهندسی ژئوتکنیک دارند که به عنوان مثال می توان به ساخت اسکله های سپری و همچنین در گودبرداری، لوله گذاری و تونلسازی اشاره نمود. طراحی سپرها به صورت مرسوم با استفاده از تحلیل های ساده شده کلاسیک، روش های تجربی و یا با استفاده از روش های عددی انجام می شود. انعطاف پذیری این نوع دیوارها در محدوده وسیعی تغییر می کند و این امر تأثیر قابل ملاحظه ای بر نحوه توزیع فشار جانبی خاک دارد. با توجه به این توضیحات، در این تحقیق، به بررسی پارامتریک ظرفیت باربری پی مستقر بر سطح خاکریز پشت سپر پرداخته شده است. بررسی ها بر روی سپرهای کوبیده شده در خاک های غیرچسبنده در حالت زهکشی شده انجام شده است. در این راستا ابتدا مطالعات انجام شده در این زمینه مورد بررسی قرار گرفته است و سپس به بررسی مساله به کمک روش اجزاء محدود با نرم افزار plaxis پرداخته شد. جهت انجام مدلسازی عددی مساله، ابتدا با مقایسه تعدادی از مدل ها با نتایج مدل های آزمایشگاهی مشابه، صحت سنجی انجام پذیرفت و سپس به مطالعه پارامتریک پرداخته شد. پارامترهای موردمطالعه شامل ابعاد مدل، نوع سپر (طره ای، مهاربندی شده)، تعداد مهارها (تک مهاره، دو مهاره)، سختی مقطع سپر، ویژگی های خاک (? و ?)، فاصله پی از لبه سپر، عرض و عمق پی می باشد. ازجمله نتایج مهم حاصل از این تحقیق می توان به تعیین حداکثر فاصله ای که سپر بر ظرفیت باربری پی اثر می گذارد، اشاره نمود که حدودا 5/1 برابر ارتفاع آزاد سپر می باشد. همچنین در این تحقیق مشخص گردید که از بین پارامترهای بررسی شده، زاویه اصطکاک خاک موثرترین و پارامتر سختی سپر کم اثرترین پارامتر بر ظرفیت باربری پی مستقر بر سطح خاکریز بالادست سپر می باشد.

با توجه به اینکه بطری¬های آب تولید شده از پلی¬اتیلن-ترفتالات یا pet سریعترین رشد را در صنعت نوشیدنی دارند، بازیافت ضایعات پلاستیکی در سراسر جهان به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. در مطالعه حاضر روشی برای استفاده مجدد از ضایعات پلاستیکی جهت اصلاح و بهبود خصوصیات خاک ارائه شده است. آزمایش سه¬محوری تحکیم-یافته زهکشی¬شده به منظور تعیین خصوصیات تنش-کرنش و اتساع خاک ماسه¬ای مسلح¬شده با pet به ازای تنش همه-جانبه 50، 100 و 200 کیلوپاسکال انجام شده است. همچنین اثر لنز خاک محدود به¬صورت لنز تنها و ترکیب لنز با دو لایه pet روی بهبود پارامترهای مقاومتی خاک بررسی شده است. نتایج نشان داد که pet باعث افزایش حداکثر مقاومت و کرنش محوری متناظر با آن می¬شود و اتساع خاک را کاهش می¬دهد. همچنین لنز تنها به¬علت درشت¬تر بودن دانه¬بندی باعث افزایش مقاومت می¬شود و ترکیب لنز و pet به ازای ارتفاع بهینه 4 سانتی¬متر، بیشترین اثر را در افزایش مقاومت و کاهش اتساع دارند. در انتها مطالعه عددی جهت صحت¬سنجی نتایج آزمایشگاهی به¬وسیله مدل¬کردن آزمایش سه¬محوری در نرم-افزار abaqus انجام شده است. اثر pet روی شیروانی مسلح¬شده با pet به¬صورت عددی بررسی شده و مشاهده گردید، pet باعث بهبود ضریب اطمینان و تغییرشکل جانبی شیروانی می¬شود.

اصطکاک سطحی منفی در اثر نشست خاک نشست پذیر در اطراف شمع به وجود می آید. این نشست ممکن است در اثر تحکیم خاک ناشی از بارگذاری سطحی، پایین آمدن سطح آب زیرزمینی و اتلاف فشار آب حفره ای تولید شده در اثر کوبش شمع به وجودآید. بی توجهی به تاثیر نیروی فروکش بر شمع ها، ممکن است موجبات خرابی سازه و فونداسیون را فراهم سازد. اثبات شده که استفاده از گروه شمع موجب کاهش نیروی فروکش شمع در مقایسه با شمع منفرد خواهد شد و شمع های درونی نیروی فروکش کمتری نسبت به شمع های پیرامونی تحمل می کنند. در این پژوهش روشی تحلیلی با استفاده از روش قطعه به قطعه (ssm) جهت تحلیل شمع تحت اصطکاک سطحی منفی ارائه شده است. روش قطعه به قطعه روشی است که با توجه به لایه بندی خاک، شمع را به تعدادی قطعه تقسیم می کند و سپس با نوشتن معادلات نیرو و تغییرشکل هر قطعه و اعمال شرایط پیوستگی و شرایط مرزی، نیرو و تغییرشکل در طول شمع محاسبه می شود. جهت لحاظ کردن برهم کنش میان شمع های گروه، از تابعی کاهنده برای تعیین نشست خاک در فاصله شعاعی از شمع استفاده می شود. رفتار شمع و خاک الاستیک خطی فرض شده است. این روش با استفاده از سایر روش ها صحت سنجی شده و سازگاری خوبی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که افزایش سختی خاک، کاهش طول شمع در لایه نشست پذیر، کاهش قطر شمع و کاهش سختی لایه بستر به کاهش نیروی فروکش و نشست در شمع منفرد می انجامد. همچنین در گروه شمع با کاهش فاصله محور به محور شمع ها و افزایش تعداد شمع ها نیروی فروکش و نشست در شمع ها کاهش می یابد.

بدلیل ضرورت احداث پی بر زمین های شیبدار و وجود جریان آب های زیرزمینی در زمین های غیر مسطح، شرایط ظرفیت باربری پی های مستقر بر این زمین ها متفاوت و قابل تامل می شود. در این شرایط، ظرفیت باربری پی نسبت به حالت مسطح و عدم وجود جریان کاهش قابل ملاحظه ای خواهد داشت. ارزیابی ظرفیت باربری استاتیکی در این شرایط و کاهش آن نسبت به حالت عدم وجود جریان و زمین مسطح در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی با وجود جریان موازی با شیب خاکی نامحدود برای پی های نواری مستقر بر خاک ماسه ای انجام شده است. در این تحقیق عمقی از لایه ی خاک اشباع که جریان در آن وجود دارد با لایه خاک جدیدی با مشخصات متفاوت معادل شده است. در این پژوهش با استفاده از روش تحلیلی تعادل حدی، ضرایب ظرفیت باربری در معادله ی عمومی بدست آمده است و سعی شده که ضریب اثر تراوش به معادله ی عمومی ظرفیت باربری برای حالت وجود جریان در خاک زیر پی اضافه شود. در این روش با در نظر گرفتن صفحه ی قائمی در لبه و زیر پی، فشار جانبی مقاوم و محرک وارد بر این صفحه بررسی شده و با برقراری تعادل حدی، ضرایب ظرفیت باربری بدست آمده است. برای کنترل صحت نتایج بدست آمده از این روش (فرضیات و معادل سازی)، مدل عددی مسئله ساخته شده و ظرفیت باربری پی به روش اجزاءمحدود بدست آمده است. در نهایت با مقایسه ی نتایج دو روش به صحت روش بکار برده، اطمینان حاصل شده است.

استفاده از کوله های مسلح شده با مصالح ژئوسنتتیک جزء یکی از مسائل بروز مهندسی عمران به شمار می رود. در صورتی که هنوز فرصتی برای امتحان عملی این سیستم در شرایط لرزه ای به وجود نیامده است بنابراین رفتار این نوع کوله ها در حالت لرزه ای مساله با اهمیتی به حساب می آید.مدل ساخته شده توسط نرم افزار تفاضل محدود flac 2d v7.0 انجام شده است. مدل سازی با استفاده از کوله فاندر/میداو که با ژئوگرید مسلح شده و ابزارگذاری شده است، انجام شده و مقایسه ای کوتاه با مدل سازی های قبلی صورت می گیرد. برای صحت سنجی مدل سازی در شرایط لرزه ای از یکسری تست میز لرزه استفاده شده است. سپس مدل سازی در شرایط لرزه ای با مسلح کننده های ژئوسل بررسی می شود. در حالت لرزه ای برای در نظر گرفتن هرچه بهتر رفتار غیرخطی خاک از میرایی هیسترتیک استفاده شده است.

بطور کلی امروزه مطالعات ژئوتکنیکی جزء جدائی ناپذیر در هر پروژه عمرانی می باشد و داشتن اطلاعات کافی در مورد اعماق مختلف خاک بدون انجام مطالعه مکانیک خاک امکان پذیر نمی باشد. انجام طراحی صحیح سازه ها مستلزم اعمال مقادیر مناسب ظرفیت بابری خاک می باشد، این کار جزء با اطلاعات ژئوتکنیکی که از گمانه های حفرشده به دست می آید مقدور نیست. لذا در این تحقیق سعی شده است با جمع آوری اطلاعات ژئوتکنیکی حاصل از 241 گمانه حفاری شده در شهر بندرعباس شامل پارامترهای مقاومتی، الاستیک، مکانیکی و فیزیکی خاک به تفکیک لایه های خاک در هر 2 متر تا عمق 14 متری از سطح زمین و انتقال آن به نرم افزار arcgis لایه های رستری ایجاد و پس از انتخاب بهترین روش درون یابی، نقشه های پهنه بندی پارامترهای ژئوتکنیکی ترسیم گردد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که حداقل 83 درصد لایه های خاک در کلیه اعماق از منطقه مورد مطالعه، از نوع درشت دانه(ماسه لای دار) بوده و حداکثر16درصد لایه های خاک در بخش شرقی منطقه مورد مطالعه علی الخصوص در اعماق 6 متری و پایین تر، از نوع ریزدانه مشاهده شده است. ضمنا از نظر توصیفی نیز با توجه به تعداد ضربات spt در رده خاکهای متوسط و متراکم بوده که با افزایش عمق بر این تراکم افزوده میشود.

در مناطق سردسیر، یخبندان- ذوب یخ از مهمترین مسائل مهندسی است که تاثیرات بسزایی بر خصوصیات مکانیکی خاک های ریزدانه دارد. در سیکل های یخبندان با تغیییر شکل آب و یخ به دلیل شرایط ترمودینامیکی در دمای زیر صفر درجه سانتیگراد، خصوصیات مهندسی خاک ها تغییر می کند. تا کنون تغییرات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خاک ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر سیکل های یخبندان- ذوب بر پارامترهای تحکیم دو نوع خاک ریزدانه با شاخص خمیری متفاوت مورد مطالعه قرار می گیرد. نمونه ها بعد از اعمال حداکثر 9 سیکل یخبندان- ذوب در یک سیستم بسته در دستگاه تحکیم ادئومتر قرار گرفته اند. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایشات، ضریب نفوذپذیری هر دو خاک با افزایش سیکل های یخبندان تا سیکل سوم به مقدار بسیار زیادی افزایش یافته و بعد از سیکل سوم روند افزایش ضریب نفوذپذیری بسیار کم شده است. نشانه تراکم پذیری نیز با افزایش تعداد سیکل ها افزایش یافته، اما بعد از سیکل سوم تغییرات متوقف شده است. شاخص تورم، مساحت حلقه های تحکیم و پتانسیل تورم تا سیکل ششم افزایش داشته و بعد از سیکل ششم تغییرات آن کم شده و تقریباً متوقف شده است.

در بسیاری از موارد، بخش عمده ای از نیروهای ارتعاشی تولید شده به وسیله ی منابع دینامیکی )حرکت قطارها، حفاریهای انفجاری در ساخت جاده ها و استخراج معادن، کوبیدن شمع ها و...) به صورت امواج رایلی نزدیک سطح خاک گسترش یافته وارتعاش ناشی از آنها، از طریق فنداسیون به سازه های اطراف منتقل می شود. در چنین شرایطی، حفاظت برخی از مناطق و یا سازه های حساس در مقابل ارتعاشات امری ضروری است که با کمک سیستمهای عایق ساز عملی میشود. در این پایان نامه، با مدل کردن منبع ارتعاشی، هندسه سیستم عایق سازارتعاشی، و همچنین مواد پرکننده این سیستم، به بررسی اثر هندسه و نوع مواد پرکننده سیستم، در کاهش ارتعاشات پرداخته شده و به سوالات زیر پاسخ داه خواهد شد: موثرترین ابعاد ترانشه های مستطیلی برای کاهش ارتعاشات دینامیکی یک منبع ارتعاشی چیست؟ موثرترین ماده ی پرکننده ی ترانشه ها در کاهش ارتعاشات در هر یک از حالات محرک و مقاوم کدام است؟ آیا این ماده ی پرکننده در همه ی بازه های فرکانسی ارتعاشی بهترین عملکرد را دارد؟ آیا در نظر گرفتن ترانشه ها با هندسه ای متفاوت (غیر مستطیلی) باعث کاهش بیشتر ارتعاشات خواهد شد؟ وتاثیر زاویه ی این ترانشه ها در کاهش ارتعاشات به چه میزان است؟ محدوده ی کاربرد ایده های فوق الذکر در چه بازه ی فرکانسی می باشد؟

در این پایان ‏نامه به منظور تحلیل رفتار پی‏ های سطحی مستقر بر خاک مسلح از یک روش ساده‏ ی فیزیکی مبتنی بر مقاومت مصالح به نام «روش مخروط» استفاده شده است. به منظور مدل‏سازی خاک مسلح با ژئوسل با استفاده از روش مخروط، هر لایه ژئوسل و خاک پرکننده‏ ی آن، با استفاده از یک مدل تجربی مرکب مبتنی بر تئوری تنش حلقه مدل‏سازی شد. همچنین تاثیر چند پارامتر روی سختی دینامیکی پی سطحی واقع بر خاک مسلح بررسی شد، از قبیل: خصوصیات هندسی ژئوسل، تعداد لایه ‏های آن، تراکم خاک پر‎کننده‏ و همچنین عمق قرارگیری لایه‏ ی ژئوسل. متعاقبا ضرایب مربوط به سختی دینامیکی برای درجه‏ ی آزادی قائم به ازای هر یک به دست آمد.

چکیده فارسی در این تحقیق با آزمایش های تجربی و مدلسازی عددی جهت برری رفتار شالوده های سطحی تحت اثر برخاست استفاده شده است. این بررسی بر روی شالوده های دایره ای، مربعی و مستطیلی در خاک های غیر مسلح و مسلح با ژئوسل انجام شده است و در نهایت بیشینه ظرفیت باربری برخاست شالوده ها در حالت های مسلح و غیر مسلح تعین شده است. آزمایش های تجربی با استفاده از خاک ماسه ریز دانه و سه شالوده فلزی با مساحت یکسان و در دو عمق مدفون20و15 سانتیمتر و توسط یک جک هیدرولیکی انجام گرفته که با اعمال نیروی کششی توسط جک ظرفیت باربری کششی در حالت مسلح با ژئوسل به ارتفاع 10و15 سانتیمتر و غیر مسلح مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفته است. که نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش قابل ملاحظه(تا 7 برابر) ظرفیت باربری پی در حالت مسلح شده می باشد. مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزار plaxis 3d انجام گرفته است. و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است.همچنین در این پژوهش اقدام به بررسی و مقایسه روابطه تحلیلی ارائه شده توسط گذشتگان جهت تخمین ظرفیت باربری برخاست شالوده های مدفون در خاک غیرمسلح گردیده است.نتایج حاصل از همخوتنی مناسبی را با نتایج بدست آمده از آزمایشگاه نشان می دهد. اهم نتایج بدست آمده عبارتست از:1- استفاده از مسلح کننده بر روی پی باعث افزایش طرفیت باربری کششی پی خواهد شد.2-بیشینه نیروی تحمل شده با افزایش ارتفاع ژئوسل افزایش می یابد.3-تاثیر استفاده از مسلح کننده به ترتیب در پی های دایره ای و سپس مربعی و مستطیلی بشتر می باشد.4-در محدوده پی های سطحی، پارامتر ea تاثیر چندانی در افزایش ظرفیت باربری تحت نیروی برخاست ندارد. در انتها داده های بدست آمده از آزمایش توسط شبکه عصبی صحت سنجی و حساسیت سنجی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بسیاری از روشهای تحلیل برای شمعهای با مقطع یکنواخت ارائه شده است این در حالی است که مطالعات کمتری روی شمعهای با مقطع متغیر صورت گرفته است در نتیجه شناخت کافی از رفتار آنها تحت بارگذاری های مختلف بدست نیامده است. لذا در این پایان نامه سعی شده است با استفاده از روش اجزای محدود و به کمک نرم افزار ‏‎ansys5.4‎‏ مطالعاتی بر روی رفتار این شمعها انجام پذیرد . بعلاوه با مطالعات پارامتریک سعی خواهد شد رفتار شمعهایی که بخشی از بدنه آنها به صورت ثابت و بخشی با سطح مقطع متغیر ساخته می شوند بررسی گردند. برای این منظور ارتفاع و زاویه بخش باریک شونده در شمعهای با ضریب لاغری های متفاوت تغییر داده شده و تحلیل می شوند. همچنین ساده سازی شیوه تحلیل آنها با مدل وینکلر نیز به کمک روش عددی ارائه شده در این رساله محک زده می شود. بعلاوه تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک بر رفتار شمع و بالاخره مقایسه رفتاری آنها با شمعهای جدار صاف مورد بررسی قرار می گیرد. در این پایان نامه پس از ارائه کلیاتی از شمعها که در فصل اول ارائه شد در فصل دوم ساز و کار انتقال بار شمع به خاک تشریح خواهد شد . سپس کارهایی که تاکنون انجام شده در ادبیات تخصصی موضوع انتشار یافته است بیان می گردد . در فصل سوم مختصری از نرم ازار ‏‎ansys5.4‎‏ که به کمک آن مدلسازی شده است بیان خواهد شد در فصل چهارم با استفاده از نتایج چند کار آزمایشگاهی از عملکرد مدلهای ساخته شده به کمک این نرم افزار اجزا محدود اطمینان حاصل خواهد شد. در فصل پنجم مطالعات رفتاری و پارامتریک انجام خواهد گرفت و در نهایت در فصل ششم نتیجه گیری ها و پیشنهادات کلی برای کارهای بعدی ارائه خواهد گردید.

درتحقیق ابتدا مقایسه ای بین واکنش مثبت جانبازان بسیجی به انگیزاننده هاو پاداشها و دیگر بسیجیان به عمل آورده شده و مشخص شد که دیدگاه وواکنش جانبازان بسیجی و دیگر بسیجیان در شهر اصفهان نسبت به تاثیر انگیزاننده ها بر ماندگار افراد در بسیج یکسان است ولی در مورد تاثیر پاداشها بر ماندگار افراد در بسیج دارای اختلاف دیدگاه هستند . یکی از موارد دیگر که در تحقیق حاضر بررسی شده بررسی نوع آسیب های وارده به جانبازان بسیجی وواکنش آنها به انگیزاننده ها بوده که در بررسی مشخص شد جانبازان با آسیب های جسمی متفاوتی به انگیزاننده ها از خود بروز می دهند . رابطه بین درصد جانبازی بسیجیان جانباز وواکنش مثبت آنها به انگیزاننده ها و پاداشها از دیگر موارد تحت بررسی تحقیق بوده و در نهایت مشخص شد که بین متغیر درصد جانبازی و متغیر کلی انگیزاننده ها رابطه منفی وجود دارد و بین متغیر درصد جانبازی و متغیر کلی پاداشها هیچ رابطه ای وجود ندارد و اگر بخواهیم جانبازان بسیجی را باخصوصیت در صد جانبازی وواکنش مثبت آنها به انگیزاننده ها وپاداشها مورد قضاوت قراردهیم این نتیجه حاصل می شود که هرچه درصد جانبازی فرد بسیجی جانبازبالا برود واکنش او به انگیزاننده ها درجهت ماندگاری در بسیج کمتر می شود و بابالارفتن درصد جانبازی پاداشها هیچ تاثیری در ماندگاری افراد دربسیج ندارد . سرانجام ارتباط بین حضور در جبهه بسیجیان جانباز وواکنش مثبت آنها به انگیزاننده ها و پاداشها در محیط بسیج مورد کاوش و تحقیق قرار گرفت ومشخص شد که بین مدت حضور در جبهه افراد بسیجی جانباز و واکنش مثبت آنها به انگیزاننده ها و پاداشها درجهت ماندگاری در سازمان بسیج هیچ ارتباطی وجود ندارد .

تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر عامل تجانس بین فراگیران ، مربیان و محتوای دروس بر ارتقا کیفیت آموزش ضمن خدمت صورت گرفته است . ارائه مدل در باره ارتقای کیفیت آموزش هر سازمان بدون بررسی و شناخت دقیق اجزا اصلی تشکیل دهنده آن یعنی منابع انسانی ، سخت افزار و نرم افزار و عملکرد آنها بی نتیجه است به همین دلیل از مدل فرایند آموزش استفاده شده است که در این مدل طی مراحل چهارگانه (1) تعیین نیازهای آموزشی (2) تهیه و تنظیم برنامه های آموزشی ( 3 ) اجرای برنامه های آموزشی (4 ) ارزشیابی برنامه های آموزشی به بررسی عوامل موثر بر ارتقا کیفیت آموزش پرداخته شده است . در این تحقیق برای جمع آوری اطلاعات از پرسشنامه استفاده شده است . از این رو 27 سوال براساس فرضیات تحقیق طراحی گردیده و بین 75 نفر از شرکت کنندگان در دوره های توجیهی ، پایه ای ، میانی ، بانک ملت استان اصفهان توزیع شده است . در مورد تجانس فراگیران نظر پاسخگویان برای تشکیل کلاسها 72 به درصد تجربه کاری و 7/70 درصد به شغل مشابه و 68 درصد به مدرک تحصیلی و 3/61 درصد به رتبه تحصیلی مشابه و 7/54 درصد سطح مدیریتی یکسان در کلاسها به اثبات رسیده است . در مورد مهارتهای مربی و تاثیر آن برروی کیفیت آموزشی پاسخگویان نقش تجربه مربی در ارائه دروس 7/93 درصد و 7/90درصد به روش تدریس مربی و 96 درصد به قدرت بیان تسلط مربی و 88درصد به تخصص علمی مربی اهمیت داده اند . ونظر پاسخگویان در مورد تجانس محتوای دروس در ایجاد بینش صحیح در فراگیران با 84 درصد و در افزایش مهارتها ی شغلی 4/77درصد و در افزایش دانش شغلی 4/81% بر کیفیت آموزش موثر بوده است .

مطالعاتی که تاکنون بر روی رفتار شمعها تحت اثر بار هارمونیک صورت گرفته بیشتر مربوط به شمعهای با جدار قائم می باشد. این در حالی است که بررسی های خیلی کمی بر روی شمعهای با جدار مایل انجام گرفته است. با توجه به مولفه میرایی هندسی ایجاد شده توسط خاک در صفحات تصویر افقی جداره شمع با جدار مایل ، دامنه پاسخ کمتری را برای این شمعها نسبت به شمع جدار قائم هم طول و هم حجم می توان انتظار داشت . برای اطمینان از صحت کارکرد مدل، ابتدا به مدلسازی هر چه دقیقتر سیستم شمع-خاک و یافتن مجهولات موجود در آن پرداخته می شود. همچنین از آنجا که تحریکات هارمونیکی با دامنه ارتعاشی کوچک مورد نظر می باشد، خاک وارد حیطه پلاستیک نشده، در نتیجه رفتار خاک الاستیک کامل در نظر گرفته می شود. سپس نتایج بدست آمده مدل با حلهای تحلیلی ساده و نتایج آزمایشگاهی اندکی که بر روی شمعهای با جدار قائم انجام گرفته مقایسه می شود. همچنین با مقایسه نتایج حل عددی با نتایج عددی پیشرفته موجود برای شمعهای با جدار قائم، از درستی نتایج مدلهای ساخته شده توسط برنامه ‏‎plaxis 7.2‎‏ اطمینان بیشتری حاصل می گردد. زیرا در روش پیشرفته مزبور کل شمع و محیط خاک اطراف آن بصورت تقارن محوری و توسط اجزای کوچک مدل می شوند. بررسی های فوق نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده با نرم افزار ‏‎plaxis7.2‎‏ قادر است رفتار شمعهای با جدار مایل را در حد مطلوبی پیش بینی کند. در ادامه مقایسه بین روش عددی ارائه شده در این پایان نامه و مدل وینکلر نشان داد که تطابق نسبتا خوبی بین نتایج هر دو روش جهت تحلیل شمعهای با جدار مایل برقرار است. لذا در مسائل معمول مهندسی می توان با تقریب قابل قبولی از مدل ساده یک بعدی برای تحلیل شمعهای با جدار مایل استفاده نمود.

میخکوبی خاک یک روش پایدارسازی شیبها و گودبرداری ها می باشد که به دلیل انعطاف پذیری، سرعت و سهولت اجرا و نیز اقتصادی تر بودن نسبت به دیگر سیستمهای پایدارسازی ، طی سه دهه اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. کلیه روشهای موجود برای تحلیل این نوع سازه ها ، پایداری کلی آنها را مورد بررسی قرار می دهند در حالیکه طبق مشاهدات انجام شده بر روی سازه های میخکوبی شده تمام مقیاس و مدلهای آزمایشگاهی ، این نتیجه حاصل شد که پایداری موضعی میخها بسیار با اهمیت بوده و حتی در مواردی تعیین کننده تر از پایداری کلی سازه می باشد. در بین روشهای تحلیلی موجود فقط روش تحلیل سینماتیک حدی می تواند مقدار نیرو در هر میخ را به دست آورده و در نتیجه پایداری موضعی آنها را کنترل نماید. دراین پایان نامه به بهره گیری از این خاصیت و نیز اهمیت عملکرد این نوع سیستمها در مناطق زلزله خیز ، روش تحلیل سینماتیک حدی شبه دینامیکی برای تعیین نیروی میخها تحت نیروی زلزله ارائه می گردد.