افت سطح آب های زیرزمینی و به دنبال آن افزایش تنش های موثر وارد بر لایه های زیرین خاک موجب نشست این لایه ها و بروز پدیده ی فرونشست در سطح زمین می گردد. لیکن با مطالعات و بررسی های صورت گرفته بر نتایج تحقیق های گذشته پی برده شد که در مناطقی از نواحی مرکزی شهر کرمان با وجود بالاآمدن سطح آب زیرزمینی نشست های منطقه ای وجود دارد. مساله ی فوق می تواند به علت نشست اولیه ی ناشی از نیروی نشت رو به پایین آب در اثر تزریق آب ها از طریق چاه های جذبی طی یک جریان اشباع یا غیراشباع باشد. پیوستن آب های سطحی به آب های زیرزمینی به دلیل نشت رو به پایین آب ضمن ایجاد افت در گرادیان هیدرولیکی، باعث افزایش تنش های موثر خواهند گردید.

علیرغم پیشرفت های اخیر در تمامی علوم از جمله پیشرفت های علم مکانیک خاک، تعیین رفتار شمع ها به خصوص در خاک های لایه ای با دشواری های زیادی همراه می باشد. خواص فیزیکی و مکانیکی خاک دارای پیچیدگی های خاص خود می باشد که به علت طبیعت ناهمگن، بر آورد دقیق از آن اگر غیر ممکن نباشد، مشکل خواهد بود. در میان انواع شمع ها، نوع مخصوصی از آن ها دارای عملکرد و کاربرد ویژه ای است که شمع با مقطع طولی واگرا نام دارد که دارای مزایای عمده ای می باشد و تا کنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه به منظور بررسی عملکرد باربری شمع های با مقطع طولی متغیر، مدل هایی از این نوع شمع در خاکی متشکل از چهار لایه ماسه ای و رسی که شامل دو لایه رس و دو لایه ماسه می باشد با مشخصات مکانیکی و فیزیکی متفاوت به علت نزدیکی هر چه بیشتر مدل سازی ها به محیط های خاکی موجود در طبیعت در نظر گرفته شد. مدل سازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی opensees در محیط دو و سه بعدی انجام شد؛ و در نهایت رفتار شمع های با مقطع طولی متغیر شامل تغییرات جابجایی، لنگر.، برش و عکس العمل خاک در عمق با مقادیر متناظر شمع با مقطع طولی ثابت مقایسه گردید؛ نتیجه این مقایسه ها عملکرد مناسب تر شمع با مقطع طولی متغیر را نشان می دهد.

یکی از مهمترین مسائل مهندسی ژئوتکنیک تحلیل پایداری شیروانی خاکی جهت تعیین ضریب اطمینان و محتمل ترین سطح لغزش می باشد. در این پایان نامه برای تعیین ضریب اطمینان از روش بدون شبکه المان طبیعی استفاده شده است. بنابراین با استفاده از این روش پایداری شیروانی را آنالیز کرده و سپس محتمل ترین سطح لغزش تعیین شده و ضرایب اطمینان مربوط به آن به دست آمده است. سپس با استفاده از تئوری المان های لایه نازک سختی های المان های سطح مشترک در محل لغزش را تصحیح کرده و با استفاده از تنش ها و کرنش های اصلاح شده در ناحیه سطح لغزش ضرایب اطمینان را مجدداً بدست می آوریم. در پایان برای بررسی دقت و همگرایی روش المان طبیعی و اثرات المان سطح مشترک در این روش، چند مثال عددی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از آنها با نتایج بدست آمده از روش های المان محدود و تعادل حدی (توسط نرم افزار های plaxis وslide ) مقایسه شده اند. این مقایسه ها نشان داد که با توجه به دقت خوب روش المان طبیعی در تحلیل پایداری شیروانی، می توان با اعمال المان فصل مشترک به نتایج مطلوب تری در روش بدون شبکه المان طبیعی رسید.

خاک از جمله مصالحی است که در تحمل نیروهای کششی ضعیف است . برای رفع این نقیصه از روشهای گوناگون استفاده شده است از جمله استفاده از ژئو سنتتیک ها . در سالهای اخیر بیش از یک میلیون متر مربع از آنها برای تقویت خاک استفاده شده است و شرکت های تولید کننده این الیاف به طور فزاینده ای اشکال و مدلهای مختلف این محصولات را به بازار ارائه داده اند . از آنجا که یکی از فاکتورهای کلیدی در اندرکنش خاکهای مسلح شده با ژئوگریدها هندسه این الیاف است ، در این تحقیق نتایج آزمایشگاهی مطالعه اثر هندسه ژئوگریدها بر اندرکنش آن با ماسه در قالب آزمایش pull-out با تکیه بر اثر المانهای عرضی ارائه می شود . در این مطالعه آزمایشگاهی یک دستگاه pull-out از ترکیب دو دستگاه بارگذاری سه محوری و برش مستقیم طراحی شده است و ابزار اندازه گیری نیرو و جابجایی در آن پیش بینی شده است . تنش نرمال برای اعمال به خاک و نمونه درون آن توسط دستگاه بارگذاری سه محوری و نیروی کششی توسط دستگاه برش مستقیم تامین شده است . آزمایشها در دو حالت کلی کاملاًًًً سالم و با حذف اعضا افقی انجام شدند . تنشهای برشی و جابجایی های به دست آمده ثبت و نتایج آزمایشها با یکدیگر مقایسه شده اند .

فرآیند آبشستگی در اطراف پایه های پل همه ساله خسارت زیادی به پل های سراسر جهان وارد می سازد و از این رو مطالعه بر روی کاهش میزان آبشستگی حائز اهمیت است. در این مطالعه از یک مدل عددی سه بعدی flow-3d برای بررسی میدان جریان اطراف پایه پل مرکب، شامل ستون، سرشمع و گروه پایه در شرایط آب زلال و بستر ماسه ای یکنواخت استفاده می شود. در این مدل عددی، معادلات ناویر استوکس متوسط گیری شده به روش رینولدز (rans) همراه با مدل آشفتگی گروه های باز نرمال شده (rng) حل می شود. سرعت های پیش بینی شده در نزدیکی پایه پیچیده نشان می دهد که حداکثر مقادیر سرعت در طول کناره های سرشمع، پایین دست لبه ستون رخ می دهد. حداقل مقادیر سرعت نیز برای زیر و میانه سرشمع در پشت سرشمع در حالی که برای بالای سرشمع پشت ستون اتفاق می افتد. نتایج حاصله نشان می دهد که این مدل در تعیین میدان جریان آشفته از دقت مناسبی برخوردار است.

چکیده: ازبین رفتن موادرایج استفاده شده درساخت شمع ها، یکی ازدلایل عمده استفاده موادکامپوزیتی درساخت شمع هادردهه های اخیرگردیده است. موادمرسوم برای ساخت، معایب عمده ای دارندکه هزینه نگهداری راافزایش وطول عمربهره برداری رابه خصوص درمحیط های خورنده کاهش می دهند. استفاده ازموادکامپوزیتی همچون پلیمرهای مسلح شده با الیاف(frp)، یک جایگزین بهتر برای موادمرسوم درساخت و سازرا برحسب مقاومت،وزن،دوام وهزینه طول عمرپیشنهاد می کند. پلیمرهای مسلح شده با الیاف، دارای مقاومت وانعطاف پذیری مناسبی هستندو می توانندبراساس نیازهای موردنظرطراحی شوند. دراین پایان نامه، عملکردشمع محصورشده با پوسته frp بااستفاده ازروش اجزامحدود(fem)، که به وسیله نرم افزار ansys توسعه وآنالیزمی شود، استفاده می گردد. در مدل های ساخته شده، پارامترهای طراحی متعددی شامل رفتارغیرخطی خاک و رفتارکامپوزیت هاییک جهته درنظرگرفته می شود. درمحاسبه تغییرشکل های جانبی، ازروش عکس العمل بستراستفاده می شودکه براساس مدل وینکلراست. نتایج نشان می دهدپوسته frpعملکردهای بسیارمتفاوتی در قبال تغییر خواص مواد کامپوزیتی و جهت الیاف نشان می دهد. کلمات کلیدی: تغییر شکل های جانبی، مدل وینکلر،شمع،frp(پلیمر مسلح شده باالیاف)

با توجه به این که بعد از ساخته شدن تونل ساختمان سنگ شکن مجتمع مس سرچشمه، چندین ترک عرضی و ترک قطری در داخل تونل به وجود آمده بود لذا در این تحقیق، پایداری تونل مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج آزمایشات انجام شده برروی بستر و خاکریز تونل و اطلاعات ابزار دقیق حاصل از پایش تغییر شکل های تونل استفاده شد.و مدل سازی تونل با کمک نرم افزار مبتنی بر روش اجزا محدود انجام گردید. نتایج حاصل، نشان دهنده پایدار بودن سازه تونل و خاکریز روی آن است و علت اصلی ترک خوردگی ها ، نشست بستر تونل به دلیل ناکافی بودن مقاومت لایه خاک زیرین می باشد. با بررسی اطلاعات، جهت کنترل نشست و متعاقبا جلوگیری از گسترش ترک، با توجه به نوع کاربری تونل و ملاحظات اجرایی، روش هائی پیشنهاد گردید که نتایج حاصل ازمدل سازی این روش ها، نشان می دهد که در صورت استفاده از این روش ها، میزان ترک خوردگی به نحو موثری کنترل می گردد

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

برداشت بیش ازحد آب های زیرزمینی از طریق چاه ها، کاهش تراز آب های زیرزمینی و نتایجی چون ایجاد شکاف در سطح زمین و نشست را به دنبال دارد. افت آب باعث افزایش تنش موثر وارد بر خاک شده و کرنش های منتجه در قالب نشست سطح زمین ظاهر می گردند. افت نامساوی سطح آب زیرزمینی در اثر پمپاژ چاه ها باعث ایجاد سربارهای نامساوی در نقاط مختلف می شود و درنتیجه زمین بصورت نامساوی نشست می کند. علاوه براین، تغذیه بیش ازحد سفره آب زیرزمینی نیز منجر به مشکلاتی می گردد. یکی از راه های کنترل پدیده نشست ممانعت از کاهش بیش ازحد تراز آب زیرزمینی می باشد. در این پایان نامه برای تخمین افت تراز آب زیرزمینی و نشست منتجه در اثر پمپاژ چاه ها، راه حلی تحلیلی در حل معادلات جریان در آبخوان ها ارائه شده است و از روی نتایج حاصل از آن ها مقادیر نشست حاصل از افت آب مورد توجه قرار می گیرد. یکی از موثرترین عملگرهای ریاضی در حل معادلات دیفرانسیل تبدیلات فوریه می باشند که اغلب در معادلات دومتغیره استفاده می شود. در این تحقیق از تبدیلات فوریه در حل معادله سه متغیره جریان در آبخوان های آزاد همگن و ایزوتروپ استفاده شده است، همچنین ارتباط مستقیم مقدار نشست با مقدار افت بصورت رابطه ای درآورده شده و همچنین نرم افزاری تحت عنوان modflow بطور مختصر معرفی گشته و نتایج مدل های تفاضلات محدود با نتایج روش تحلیلی ارائه شده مقایسه گردیده است.

معمولا در حل معادله لاپلاس ضرایب نفوذپذیری ثابت در نظر گرفته می شوند. در زیر سدها بدلیل عبور جریان آب از محیط متخلخل پس از گذشت زمان، ضریب نفوذپذیری که تابعی از تخلخل خاک می باشد. کاهش می یابد. ضریب نفوذپذیری به تنش موثر نیز بستگی دارد که این تنش نیز با فشار آب منفذی در خاک در ارتباط است . در این تحقیق، نفوذپذیری غیر خطی و تابعی از زمان در نظر گرفته شده است که برای تاثیر زمان، از معادله تحکیک ترزاقی استفاده شده است . با ترکیب روابط، نفوذپذیری تابعی از زمان، مکان، بار آبی نقطه و ارتفاع آب پشت سد بدست می آید. با توجه به ضرایب نفوذپذیری متغیر، حل تحلیلی برای معادله دیفرانسیل لاپلاس غیرخطی با مشتقات جزئی وجود ندارد. در این تحقیق برای حل عددی این معادله از روش فرمول بندی کمترین مربعات المان محدود براساس حداقل کردن توابع خطا با استفاده از معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی غیرخطی واقعی و بدون خطی کردن آنها بهره گرفته شده است . نتایج نشان می دهند. که همگرائی و دقت جوابهای بدست آمده قابل قبول می باشند.

در این پایان نامه با انتخاب مدلهای رفتاری الاستیک خطی و الاستوپلاستیک در مدل اجزاءمحدود، یک شیروانی خاکی با مصالح رسی تحت شرایط تحکیم یافته زهکشی شده تحلیل شده است . این شیوه یکی از روشهای آنالیز حدی می باشد. بردارهای تغییر مکان حاصله از این روش جهت آنالیز لایه به لایه اصلاح می شوند. یا استفاده از بردارهای تغییر مکان اصلاح شده، خانواده منحنی ها به عنوان یک سیستم منحصربه فرد محتمل گسیختگی، تعریف می شوند. ضریب اطمینان موضعی بر اساس معیار تنش برشی در هر نقطه از هر منحنی محاسبه شده و ضریب اطمینان کلی براساس میانگین وزنی ضرایب اطمینان موضعی بدست می آید. تغییرات ضریب اطمینان کلی روی خانواده منحنی ها منظم می باشد. ضرایب اطمینان محاسبه شده براساس مدل رفتاری الاستوپلاستیک حل مناسبتری از مسئله بوده و نتایج حاصله از آن با روشهای بیشاپ و ژانبو سازگاری دارد. از توسعه مدل سطح بسته براساس مکانیک خاک حالت بحرانی، تابع پتانسیل گسیختگی قابل تعریف می باشد.

استخراج بیش از حد آب و در پی آن افت سطح آبهای زیرزمینی باعث نشست منطقه ای زمین در مقیاسهای قابل توجه در مناطق متعددی از جهان شده است . این پدیده در مناطق متعددی از کشورمان از جمله در استان کرمان نیز رخ داده است و با سرعت روبه افزایشی ادامه می یابد. هم اکنون مناطق کرمان، رفسنجان و سیرجان بطور متوسط با سرعت حدود ده سانتیمتر در سال نشست می کنند. برای شبیه سازی نشست منطقه ای زمین در ناحیه ای که در اثر پمپاژ آب از چاهها، سطح آب زیرزمینی پائین می رود، مدل اجزاءمحدود کوپل تحکیم با تقارن محوری بکار گرفته شده است . فرمولبندی اجزاءمحدود براساس تئوری تحکیم بایوت می باشد و معادلات تعادل و پیوستگی جریان بر محیط حاکم هستند. شبیه سازی، مدل جریان سه بعدی را در بر می گیرد و امکان مدل کردن چندین لایه تحکیم پذیر با ضخامت های متغیر وجود دارد. آنالیز مدل در حالیکه در فواصل مختلف از محل پمپاژ افت نامساوی سطح آب زیرزمینی بوجود آمده و این افت تابعی از زمان نیز باشد، امکان پذیر می باشد و توزیع فشار آب منفذی در نقاط مختلف مدل و در هر مرحله زمانی بدست می آید و نشست منطقه ای بصورت تابعی از زمان محاسبه می گردد. بین آنالیز اجزاءمحدود مدل پیشنهادی و اطلاعات و آمار موجود نشست منطقه ای(برای نواحی مرکزی دشت رفسنجان) تطابق خوبی وجود دارد و برای برآورد نشست آتی منطقه ای از این مدل با دقت مناسبی می توان استفاده کرد.

هنگامی که از یک چاه با دبی ثابت پمپاژ انجام می شود، سطح آب زیرزمینی دراطراف چاه کاهش می یابد و گرادیان هیدرولیکی به وجود آمده موجب جریان آب زیرزمینی به طرف چاه می شود. این کاهش سطح آب زیرزمینی به عنوان افت ‏‎draw down‎‏ معرفی می شود، که بلافاصله بعد از چاه بیشترین مقدار را دارد . دراین پایان نامه پدیده افت سطح ایستابی در اطراف یک چاه پمپاژ مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبه میزان افت سطح ایستابی با استفاده از روش مونچ ‏‎moench‎‏ که براساس مدل تحلیلی جریان آب زیرزمینی با تقارن محوری در یک سفره آب همگن و غیرهمسان می باشد، انجام شده است. با بهره گیری از این مدل مقادیر افت سطح آب در هر نقطه دلخواه و در زمانهای مختلف قابل محاسبه است. بنابراین با استفاده از نتایج این روش امکان مطالعه افت های موجود و پیش بینی افت های آینده سطح ایستابی وجود دارد. یکی از مهمترین عوارض اضافه برداشت آبهای زیرزمینی مخصوصا در مناطقی که از لایه های رسی تشکیل یافته اند ، نشست منطقه ای زمین می باشد. با توجه به خسارات ناشی از نشست که عمدتا در اثر بهره برداری بیش از اندازه آبهای زیرزمینی است، مطالعه آبهای زیرزمینی ضرورت پیدا می کند. بنابراین اگر روند تغییرات افت سطح ایستابی سفره مشخص باشد ، می توان از آن در پیش بینی نشست منطقه ای زمین استفاده کرد.