پدیده فرونشست در طی سال های گذشته به دلایل مختلف از جمله رشد بی رویه جمعیت، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی به همراه عوامل دیگر سبب بروز مشکلات و معضلات فراوان به زمین های کشاورزی، ساختمان های مسکونی، جاده ها، خطوط انتقال نیرو و ... شده است. به دلیل بی توجهی به این پدیده در استان فارس واقع در کشور ایران، تعدادی از خانه های روستایی قابلیت بهره برداری و سکونت خود را از دست داده اند و مسائلی نظیر کوچ، انتقال افراد و ایجاد خانه های جدید بوجود آمده است که هزینه های زیادی را در بر داشته است. در این مطالعه با انجام یک پژوهش موردی کلیه عوامل اساسی اثرگذار روی پدیده فرونشست و آسیب های بوجود آمده ناشی از آن در دشت مرودشت و مناطق روستایی به دقت مورد مطالعه واقع شده اند. در ابتدا تغییرات سطح آب زیرزمینی، وضعیت بارش و خشکسالی در چند سال اخیر بررسی شده است و سپس به بررسی تأثیر قنات ها و چشمه های خشک شده و همچنین تاثیرگسلهای موجود در منطقه بر روی نشست و شکاف های موجود در این مناطق پرداخته شده است. پس از تعیین دوره خشکسالی و میزان افت سطح آب زیرزمینی، با استفاده از داده های مربوط به لاگ های حفاری در محدوده روستای مورد بررسی و دشت مرودشت، ضخامت آبرفت دشت، عمق سنگ بستر و مشخصات لایه های خاک این مناطق تعیین و ترسیم شده است. در ادامه با استفاده از میکروترمور و ژئوالکتریک به ترتیب میزان آسیب پذیری این مناطق(ضریب آسیب پذیری خاک و سازه) و وضعیت لایه بندی خاک در محدوده روستای شول تعیین شده است. بر اساس نتایج تحقیقات صحرایی و تست های انجام شده، عواملی اساسی شامل افت سطح آب زیرزمینی به میزان 21 متر در طی 6 سال گذشته، ضخامت زیاد آبرفت دشت متشکل از لایه های ضخیم رسی، تغییر ضخامت لایه ها در دامنه کوه ها ، هم راستا بودن ترک ها و شکاف های ایجاد شده با راستای گسل گرم آباد و وجود مجاری قنات های خشک شده در محدوده مورد بررسی، باعث فرونشست خاک در این مناطق و ایجاد شکاف و ترک در ساختمان ها شده اند. در نهایت نقشه پهنه بندی نشست در دشت مرودشت و محدوده روستای شول و همچنین وضعیت آسیب پذیری ساختمان های آسیب دیده نسبت به زلزله های آینده ارائه گردیده و راهکارهای مناسب جهت جلوگیری از این پدیده و خسارت های ناشی از آن ارائه شده است.

با توجه به اینکه در بسیاری از مناطق، سازه های خاکی طبیعی و ساخته دست بشر در ‏شرایط اشباع قرار ندارند و از طرفی مدل های رفتاری پیشنهاد شده به منظور شبیه سازی رفتار ‏مکانیکی خاک های اشباع قادر به پیش بینی درست رفتار خاک های نیمه اشباع نمی باشند، ‏توسعه و اصلاح مدل های رفتاری قابل اعتماد و کاربردی برای شبیه سازی رفتار خاک های ‏نیمه اشباع ضروری می باشد. گسترش دامنه کاربرد مدل های رفتاری اشباع برای شرایط نیمه ‏اشباع خاک می تواند گامی تاثیرگذار در بهبود توانایی تحلیل و طراحی سازه های خاکی در ‏شرایط واقعی تر باشد. در این پایان نامه مدل رفتاری ‏saniclay‏ که از نوین ترین مدل های ‏رفتاری خاک اشباع می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. این مدل از توانمندی خوبی برای ‏پیش بینی رفتارهای مقاومتی و تغییر شکل خاک های ریزدانه اشباع برخوردار می باشد. در این ‏تحقیق، مدل ‏saniclay‏ با درنظر گرفتن نظریه تنش موثر و لزوم بکارگیری اثرات مستقیم ‏درجه اشباع به منظور شبیه سازی رفتار مکانیکی خاک های نیمه اشباع، گسترش یافته است. ‏اصلاح تنش موثر سبب تغییر تابع تسلیم، تابع پتانسیل خمیری و نمو پارامترهای سخت ‏شوندگی مدل پایه شده است. پیش بینی های این مدل در مقایسه با داده های آزمایشگاهی مورد ‏ارزیابی قرار گرفته است. با بررسی شبیه سازی های انجام شده، توانمندی این مدل در پیش ‏بینی تغییرات تنش برشی و تغییر حجمی نمونه های نیمه اشباع با مکش ثابت در آزمایش های ‏گوناگون نشان داده شده است. علاوه بر آن مدل توانایی شبیه سازی رفتار خاک های نیمه ‏اشباع عادی تحکیم یافته، بیش تحکیم یافته و نمونه هایی که به شکل ناهمسان تحکیم یافته اند ‏را داراست.‏

تحلیل مسائل ژئوتکنیکی می¬تواند با استفاده از تحلیل¬های تئوری، تست¬های آزمایشگاهی، تست¬های صحرایی و روش¬های عددی صورت گیرد. به دلیل رفتار پیچیده دیوارهای سنگ¬چین و مطالعات اندک انجام شده در این زمینه، روش¬های تئوری جامعی برای تحلیل این دیوارها وجود ندارد. از طرفی مطالعات آزمایشگاهی و صحرایی نیازمند صرف هزینه¬های بالا می¬باشند. بنابراین با توجه به طبیعت ناپیوسته دیوار تشکیل شده از بلوک¬های سنگی، روش¬های عددی و به ویژه روش المان مجزا می¬تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای روش-های تئوری وتست¬های آزمایشگاهی و صحرایی مورد استفاده قرار گیرند. در این پایان نامه دیوارهای حائل سنگ¬چین به روش المان مجزا و با استفاده از نرم¬افزار udec مدل¬سازی و تحلیل شده¬اند و اثر عوامل مختلف موثر بر رفتار دیوار حائل سنگ¬چین از جمله اندازه بلوک¬های مربعی و مستطیلی، شکل دیوار، شیب سطح خاکریز پشت دیوار، مقاومت کششی و چسبندگی ملات، وزن مخصوص بلوک¬های دیوار، وجود نقص اولیه در دیوار، فاصله سربار وارد بر خاکریز از بر دیوار، پی انعطاف¬ پذیر، زاویه اتساع خاکریز، زاویه اصطکاک بین خاک و دیوار، سختی¬های نرمال و برشی بین خاک و دیوار ، زاویه اصطکاک در مرز میان بلوک¬های سنگی، سختی¬های نرمال و برشی بین بلوک¬های سنگی و جهت درزه¬ها مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج موید آن است که که زاویه اصطکاک سطح مشترک بلوک¬های دیوار، انعطاف پذیری پی و فاصله سربار از بر دیوار بیشترین تاثیر را بر پایداری دیوار دارند. کلید واژه : دیوار حائل سنگ¬چین، دیوار حائل خشکه چین، روش المان مجزا، نرم¬افزار udec، مدل سازی عددی

امروزه میخ¬کوبی خاک به صورت گسترده به عنوان یک تکنیک مقاوم¬سازی جهت نگهداری شیب¬ها و گودبرداری¬ها استفاده می¬شود. معمولاً تحلیل و طراحی دیوارهای میخ¬کوبی شده با استفاده از روش تعادل حدی انجام می¬گیرد. با این وجود پارامترهای متعددی بر رفتار این گونه سازه¬ها تاثیرگذار هستند، به طوری که ارزیابی درست اندرکنش بین میخ¬خاک¬ها و خاک اطراف دارای اهمیت زیادی جهت ایمنی و طراحی اقتصادی این گونه سازه ها می باشد که این موضوع در روند طراحی معمولی به صورت مناسب در نظر گرفته نمی¬شوند. هدف از این تحقیق، مدل سازی دقیق فصل مشترک بین میخ¬خاک و خاک با روش بدون شبکه می باشد که مدل سازی دقیق آن در روش اجزاء محدود با معضلات تغییرشکل¬های نامتجانس المان فصل مشترک همراه است. با بهره¬گیری از یک روش بدون شبکه و با استفاده از زبان برنامه¬نویسی یک روش عددی جدید برای شبیه سازی دیوارهای میخ¬کوبی شده ارائه شده است. این روش با ایجاد هندسه مسئله توسط گره¬ها، مشکلات سایر روش¬های عددی مبتنی بر شبکه را حل می¬نماید. در این برنامه اندرکنش بین نیل و خاک با در نظر گرفتن لایه¬های واسطه در اطراف آن مدلسازی شده است و با توجه به اینکه رفتار لایه¬های واسطه بر اساس گره¬های اطراف آن بررسی می¬گردد، لغزش بین نیل و خاک به سادگی مدلسازی می¬شود.

در این پایان¬نامه با بهره¬گیری از روش اجزا منفصل به بررسی اثر شرایط مرزی در آزمایش دو ¬محوری بر نوار برشی در خاک¬های دانه¬ای پرداخته شده است. یکی از موارد مبهم در زمینه شبیه¬سازی این آزمایش، چگونگی تاثیر شرایط مرزی بر رفتار نمونه در مقیاس ماکرو در درصدهای کرنش بالا و روند تشکیل نوار برشی می¬باشد. در این راستا، چند نوع از شرایط مرزی مختلف شامل شرایط مرزی صلب، شرایط مرزی انعطاف¬پذیر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج حاصل از تحلیلهای صورت گرفته برای هر یک از حالتهای مذکور نشان می¬دهد که استفاده از مرز صلب به عنوان مرزهای جانبی امکان تشکیل نوار برشی را ندارد. در مقابل، مرزهای انعطاف¬پذیر به علت آزادی عملی که برای ذرات تحت بار فراهم می¬کنند، قابلیت آشکار نمودن نوار برشی را دارا می¬باشند که بر اساس مطالعات آزمایشگاهی و با توجه به ماهیت آزمایش دو محوری، نمونه دومحوری همواره دچار پدیده نوار برشی می¬گردند.

امروزه لوله ها کاربرد وسیعی در زندگی بشر از جمله در انتقال آب، فاضلاب، سوخت و دیگر مصارف صنعتی ایفا میکنند. ساختار شهری امروزی و پیچیدهتر شدن سازهها باعث شده که عمق دفن لوله ها روز به روز بیشتر گردد. هزینه بالای ساخت و اجرای لولهها، کاربری سادهتر، اجرای بهینه و مقاومت در برابر فرسایش، سازندگان را به سمت استفاده از مواد انعطافپذیر در ساخت لوله ها و طراحی با عمر بالای صد سال سوق داده است. دستیابی به این اهداف، شناخت بیشتر رفتار لوله ها به منظور طراحی دقیق و بهینه تر را اجتناب ناپذیر کرده است. در این پایاننامه با استفاده از نظریه اجزاء گسسته، اقدام به مطالعه رفتار لوله های انعطافپذیر مدفون در خاکهای دانهای شدهاست. این روش با توجه به نگاه بنیادین در مقیاس دانه های خاک و بهرهگیری از قوانین میکرومکانیک، بدون نیاز به تعریف یک مدل رفتاری برای خاک، ضمن در نظر گرفتن اندرکنش خاک وسازه میتواند مسائل را به طور واقع بینانه تری مورد بررسی قرار دهد. در این روش با بهکارگیری متناوب قانون دوم نیوتن و قانون نیرو-جابجایی، اقدام به اندازهگیری مکان المانهای محیط به صورت مجزا از هم و همچنین تعیین نیروهای بین المانها مینماییم. بررسیها در نرمافزار محصول شرکت itasca و به صورت دوبعدی انجام گرفتهاست. در این پایان نامه با بررسی روند تغییر تنش دور مقطع لوله و تغییر شکلهای متناسب با آن تحت یک فشار سربار ثابت، مفهوم جدیدی از آستانه تسلیم و کمانش لوله ها ارائه شده و برخی پارامترهای موثر بر آنها مورد بررسی قرار گرفته است. چگونگی تغییر شکل مقطع لوله در فشارهای مختلف سربار، سختیهای مختلف مقطع لوله و تراکم مختلف خاک مورد بررسی قرار گرفته است. یافته های به دست آمده نشان دهنده توانایی بالای روش اجزاء گسسته در مدلسازی رفتار لوله های انعطافپذیر در محیط دانه ای است و در این زمینه میتواند پیش بینی های واقع بینانه تری از رفتار لوله را ارائه نماید.

از دیوارهای نگهبان به گونه گسترده ای در اسکله ها، دیوارهای ساحلی، کناره پلها و نیز در خاک مسلح استفاده می گردد. رفتار اینگونه دیوارها تابع اندرکنش خاک و دیوار می باشد و آسیب دیدگی این بناها به دلیل طراحی نامناسب، در نظر نگرفتن همه مکانیزم احتمالی زوال و یا فراتر رفتن نیروهای واقعی وارد شده به دیوار نسبت به بارهای طراحی می تواند آسیب های اقتصادی جبران ناپذیری را در پی داشته باشد. تاکنون روش های طراحی بر پایه روش های تعادل حدی عملکرد به نسبت قابل قبولی را در طراحی دیوار های نگهبان در برابر بارهای گرانشی نشان داده اند. اما به دلیل پیچیدگی زیاد رفتار خاک در بارهای لرزه ای، توسعه روش های پیشین در مقابل بارهای زمین لرزه با موفقیت کامل همراه نبوده است و این روش ها نمی توانند دیدی کامل از عملکرد دیوار های نگهبان در بارهای لرزه ای را فراهم آورند. گسترش کاربرد مدلهای رفتاری پیشرفته در نرم افزار های اجزای محدود امکان درک بهتر سازه های خاکی در شرایط هندسی و بارگذاری پیچیده را فراهم آورده است. در این پایان نامه با بکارگیری یک مدل رفتاری با رویه های تسلیم چندگانه و با توانایی در نظر گرفتن سخت شوندگی جنبشی در قالب یک نرم افزار اجزای محدود، رفتار لرزه ای یک دیوار نگهبان شبیه سازی و نتایج تحلیل عددی با داده های حاصل از آزمایش سانتریفیوژ مقایسه می گردد. جابجایی های شبیه سازی شده در بالای دیوار، شتاب اندازه گیری شده در بالای دیوار و نیز لنگرهای خمشی پیش بینی شده در دیوار با داده های تجربی مقایسه می گردند. همچنین با تغییر برخی از عامل¬های اثر گذار در رفتار دیوار نگهبان به بررسی اثر این تغییر¬ها بر جابه¬جایی ایجاد شده در بالای دیوار و مقادیر لنگر خمشی به وجود آمده در دیوار نگهبان پرداخته می شود. نشان داده می¬شود با افزایش مدت زمان زمین لرزه و شتاب لرزه¬ای مقادیر جابه¬جایی¬ های ماندگار و لنگرهای خمشی دیوار افزایش می¬یابند. همچنین، اثر ارتفاع خاکریز پشت دیوار بررسی می گردد. نشان داده می شود با افزایش ارتفاع خاکریز پشت دیوار مقادیر جابجایی های ماندگار و لنگرهای خمشی دیوار افزایش می یابند.

در این پایان نامه، به منظور بررسی رفتار مصالح دانه ای، شبیه سازی آزمایش سه محوری زهکشی شده به روش المان منفصل توسط نرم افزار pfc3d انجام گرفته است. در این راستا از دو نوع مرز جانبی صلب و انعطاف پذیر جهت شبیه سازی آزمایش استفاده شده است. صحت عملکرد مدل شبیه سازی شده با مرز جانبی انعطاف پذیر از طریق مقایسه با نتایج آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفته است و پس از صحت سنجی مدل، مقایسه ای بین نتایج حاصل از شبیه سازی های مرز جانبی انعطاف پذیر و صلب در دو مقیاس میکرو و ماکرو انجام گرفته است. زنجیره ی نیرویی بین ذره ای، نیرو و تنش موجود بر روی ذرات مرزی، جهت تماس ها در نمونه و رفتار جنبشی ذرات از جمله ی موارد مورد بررسی در مقیاس میکرو می باشند. همچنین رفتار مقاومتی و تغییر حجمی نمونه های شبیه سازی شده، موارد مورد بررسی در مقایس ماکرو می باشند. در ادامه میزان تاثیر دانه بندی مصالح و همچنین تاثیر درصدهای مختلف ریز دانه بر روی نتایج رفتار مقاومتی و تغییر حجمی درشت دانه ها مورد بررسی قرار گرفته است. شکل ذرات یکی دیگر از موارد مهم و تاثیر گذار بر نتایج آزمایش ها می باشد که در این پایان نامه مورد تحقیق قرار گرفته است.

چکیده ندارد.

لوله های انعطاف پذیر مدفون کاربردهای فراوانی در شبکه های انتقال آب و فاضلاب دارند و در این زمینه لوله های پلاستیکی روز بروز از کاربرد بیشتری برخوردار می گردند. تلاشهای فراوانی در جهت مطالعه رفتار کمانشی و تعیین بار بحرانی اینگونه لوله ها انجام گرفته است اما هنوز نیز ابهامات فراوانی در مورد رفتار آنها به خصوص زمانی که در خاک مدفون می گردند وجود دارد.