عنوان پایان‌نامه
تهیه برنامه کامپیوتری برای تحلیل شمع های تکی و گروه شمع تحت بارهای جانبی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1257;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41823
- تاریخ دفاع
- ۱۲ مرداد ۱۳۸۸
- دانشجو
- اصلان صادقی حکم آبادی
- استاد راهنما
- علی فاخر
- چکیده
- در بسیاری از موارد مانند شمع های بکار رفته در سازه های فرا ساحل، اسکله های پهلوگیری و یا شمع هایی که تحت بار جانبی ناشی از فشار جانبی خاک در دیوار حایل قرار می گیرند نیروهای جانبی وارد به شمع از نیروهای قائم وارد بر آن بیشتر است و ملاک طراحی قرار می گیرد که در چنین مواردی باید شمع را تحت بار جانبی تحلیل کرد. استفاده از روش های معتبر تحلیل شمعهای تکی و گروه شمع نیاز به استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری دارد. نرم افزارهای مختلفی برای تحلیل شمعها در جهان وجود دارد که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند. نرم افزارهای موجود برای تحلیل رفتار جانبی شمعها دارای محدودیتهایی می باشند. لذا نیاز به تهیه یک برنامه تخصصی تحلیل شمعها تحت بارهای جانبی که مطابق با نیازهای محاسباتی کشور باشد احساس می شود. به این منظور در پایان نامه حاضر برنامه ای بنام LAP برای تحلیل شمعهای تکی و گروه شمع تحت بارهای جانبی تهیه شده است که دارای تواناییهای بیشتری در مقایسه با برنامه های موجود می باشد. برنامه LAP بر مبنای روش ضرائب عکس العمل بستر استوار است که برای تحلیل تک شمع می تواند از توزیع های مختلف سختی فنرهای جایگزین خاک (مانند منحنیهای p-y) و همچنین مدل گوه کرنش استفاده کند. همچنین برای تحلیل گروه شمع برنامه قادر است از روش ضرائب کاهش بار و همچنین مدل گوه کرنش استفاده کند. در قسمت دیگری از تحقیق حاضر نتایج یک سری آزمایش در مقیاس واقعی (1به1) روی تک شمعهایی موسوم به مونوپایل، که در گذشته زیر نظر استاد راهنمای این پایان نامه در عسلویه انجام شده، گزارش شده است. با استفاده از برنامه LAP نتایج این آزمایشات تحلیل برگشتی شده اند و کفایت روشهای مختلف در پیش بینی رفتار مونوپایلها در خاک عسلویه بررسی شده و ضرایب اصلاحی پیشنهاد شده است. با تحلیل های انجام شده می توان اینگونه نتیجه گرفت که تمام روشهای موجود تغییر مکان سر شمع را بیشتر از مقدار واقعی تخمین می زنند و استفاده از این روشها در تحلیل مونوپایلها در خاک عسلویه بدون کالیبراسیون محلی موجب طراحی های غیر اقتصادی می شود. در قسمت پایانی تحقیق حاضر روش جدیدی بنام مدل گوه کرنش لرزه ای برای تحلیل رفتار جانبی شمعها تحت بارهای لرزه ای پیشنهاد شده است که علارغم سادگی دارای مزایای بسیاری نسبت به روشهای پیشین می باشد. این روش بر اساس مدل گوه کرنش حالت استاتیکی استوار است و نیروهای زلزله را از روشی بنام روش شبه دینامیکی وارد معادلات می کند. مقایسه نتایج تحلیل با این روش و نتایج تجربی موجود نشانگر نزدیکی زیاد نتایج می باشد.
- Abstract
- Pile foundations are commonly used to resist axial and lateral loads applied to structures. In many cases, like pile-supported earth-retaining structures or in piles that used as mooring or berthing dolphins, the lateral loads are more significant and the piles should be analyzed for the lateral loads. In order to be able to use most of the available pile analyzing methods, having some computer programs are necessary. Several computer programs are developed in the world for this purpose. Due to some analysis limitation of these software, and also the increasement of pile foundations usage in Iran, development of a special pile analyzing program seems to be useful. In the present study a Lateral Analysis of Piles (LAP) computer program has been developed. This program based on load–transfer method, in which the pile is modeled as an elastic member and the soil is modeled as series of linear or nonlinear springs (p-y curves). Also for the pile group analysis LAP is able to use methods like p-multiplier and Strain Wedge Model. In Pars Special Economic Energy Zone (Asalouyeh) in the south of Iran, a number of single piles as a dolphin were constructed and some full scale lateral loading tests were conducted on them under the supervision of Dr. Ali Fakher. The lateral loading tests of such large piles are not commonly undertaken in all projects so the data are rare. In the presented research, a large number of lateral spring models like Strain Wedge Model (SWM) have been used in the program and calibrated by the results of full scale lateral loading tests. To conclude, some appropriate models, which could produce accurate results in the analysis of lateral loaded piles in Petrochemical Port, are introduced. The research shows that the traditional p-y curves and also SWM calculate the pile head displacement more than the test’s data, and implies on the requisiteness of local calibration. Finally, in the present research, the SWM has been modified in order to consider a dynamic lateral loading. The new method, Seismic Strain Wedge Method (SSWM), uses the pseudo-dynamic approach and can consider the effect of phase difference in wave traveling due to seismic excitation. By using LAP, some cases have been analyzed with SSWM, and the results show good agreement with tests data. In conclusion, SSWM presents a simple solution to analyze piles under lateral dynamic loading.
