عنوان پایان‌نامه
مدل‌سازی عددی آزمایش بارگذاری صفحه برتوده سنگ و مقایسه ی نتایج آن با روش‌های تجربی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2372;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81385;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2372;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81385
- تاریخ دفاع
- ۰۴ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدعلی کاسب
- استاد راهنما
- مسعود پلاسی
- چکیده
- در طراحی سازه‌هایی که بر روی توده‌های سنگی ناپیوسته یا دورن آن احداث می‌شوند، تعیین مدول تغییرشکل توده‌ی سنگ از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مدول تغییرشکل، نسبت تنش‌ها به کرنش‌های متناظر در طول بارگذاری مشتمل بر رفتار الاستیک و پلاستیک توده است. آزمایشهای برجا ، مدل‌سازی عددی و استفاده از روابط تجربی از راه‌های برآورد مدول توده می‌باشند. برآورد مدول تغییرشکل توده با استفاده از روابط تجربی مبتنی بر شاخص‌های طبقه‌بندی کمی، می‌تواند جایگزین آزمایشهای برجا شود. این امر به‌شرط قابل‌اعتماد بودن نتایج روابط تجربی، هزینه و زمان مطالعات طرح را به‌طور عمده‌ای کاهش می‌دهد. برای برقراری این ارتباط گردآوری مجموعه‌ای از داده‌ها متشکل از دو پارامتر شاخص کمی توده‌ی سنگ و مدول تغییرشکل توده نیاز است. در این پژوهش توده‌های سنگی مختلف طراحی شدند. بر اساس خصوصیات هر توده، طبقه‌بندی توده‌ها انجام گردید. از طرف دیگر با مدل‌سازی توده‌ها در نرم‌افزار 3DEC و انجام آزمایش بارگذاری صفحه بر توده، مدول تغییرشکل محاسبه می‌گردد. درنهایت با داشتن این دو کمیت برای تعداد قابل‌توجهی توده، روابط تجربی مختلف براساس کمیت‌های RMR و Q ارایه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد رابطه‌ی تجربی مبتنی بر RMR همبستگی بهتری با مدول برآورد‌شده‌ی توده‌ها دارد. بررسی دقت روابط ASTM، ISRM و UNAL در برآورد مدول توده از آزمایش بارگذاری صفحه در بخش دیگر انجام شد. منحنی تنش-کرنش حاصل از نرم‌افزار مبنای این بررسی است. نتایج نشان می‌دهد انجام آزمایش بارگذاری بر صفحه‌ی سخت و برآورد مدول از آیین‌نامه‌ی ASTM دقت بهتری نسبت به سایر روابط دارد. پیشنهاد ASTM برای حفر گالری به بعد تقریبی ? برابر قطر صفحه‌ی بارگذاری بررسی شد. با توجه به نتایج یکسان آزمایش در گالری‌های مختلف، نسبت ? برای حفر گالری پیشنهاد می‌گردد.
- Abstract
- In case of project design within or on the rock mass, deformation modulus is a significant parameter representing the behavior of rock masses. Modulus of deformation is the relation between applied stresses and corresponding strains during the loading, including elastic and inelastic behavior of the mass. In situ tests, numerical modeling and empirical equations are the main methods for determining deformation modulus. Estimation of deformation modulus of rock mass using empirical equations based on mass quantitative classifications can replace in situ tests. This can mainly decrease time and costs of the project studying, provided that it gives reliable results of equations. Achieving a reliable and efficient equation needs data set which is composed of mass quantitative index and deformation modulus. In this research, diverse rock masses have been modeled which are, on the one hand, classified based on each mass properties. On the other hand, deformation modulus on rock masses is estimated through modeling plate loading test using 3DEC software. Finally, diverse empirical equations based on Q and RMR quantities are determined by using a large set of data containing these two parameters. Results show that the RMR-based equation has better correlation with mass deformation modulus. Evaluation of proposed equations by ISRM, ASTM and UNAL for plate loading test is done in a separate section. The slope of the stress-strain curve derived from the software is the basis of validation. According to the results, loading on stiff plate using ASTM proposed method and equation has better accuracy than other methods. Moreover, ASTM recommend approximately 6 times for gallery dimensions to plate diameter. According to the same results from different gallery dimensions, 2 times of this proportion seems to be appropriate.
