بخشی از مقاله
چکیده
شمع های ردیفی بتنی درجا یکی از بهترین و اقتصادی ترین سازه های محافظ خاک در پروژه های ژئوتکنیکیمخصوصاً در مناطقی که دسترسی به سایت، انتخاب سیستم محافظ گودبرداری را محدود می سازد می باشد. این نوع شمع ها بر اساس مقدار بار جانبی و مقدار نیروی برشی و جابجایی افقی که در آنها به علت فشار خاک بارهای استاتیکی و زلزله بوجود می آید طراحی می شوند. ماکزیمم لنگر خمشی موجود در شمع از جمله مهمترین پارامترهایی است که باید در بحث طراحی و نیز عملکرد مناسب شمع ها و سازه های بالا دست گودبرداری مد نظر قرار گرفته شود.
با تقسیم بندی ورودی های مدنظر در این مقاله پیش بینی می شود بانک اطلاعاتی متشکل از 64 ورودی و خروجی حاصله از تحلیل های نرم افزار plaxis خواهیم داشت. بدین ترتیب که ارتفاع گودبرداری 6 ، 10 ، 8 و 12 متر قطر شمع ها 0/8 ، 1 ، 1/2 ، 1/4 متر و برای خاک ریزدانه رسی 4 نوع تقسیم بندی انجام شده که : چسبندگی خاک 4 ، 37 ، 70 و 103 کیلو پاسکال ، وزن مخصوص خاک 11/5، 13/5 ، 15/5 ، 17 کیلوگرم بر متر مکعب و در نهایت مدول الاستیسیته خاک 2 ، 26 ، 50 و 75 مگا پاسکال در نظر گرفته شده است. خروجی مورد نظر از این تحلیل ها ماکزیمم لنگر خمشی موجود در شمع ها خواهد بود.
کلمات کلیدی : لنگر حداکثر ، شمع بتنی ، plaxic
مقدمه
معمولا در مسائل مهم ژئوتکنیک، یک مدل رفتاری پیشرفته برای مدل سازی رفتار غیر خطی و وابسته به زمان خاکها بسته به هدف مورد نظر لازم است. با این نرم افزار می توان خاکبرداری و خاکریزی مرحله ای با شرایط بارگذاری و شرایط مرزی مختلف را با استفاده از المانهای مثلثی 6 گرهی و 15 گرهی مدل سازی نمود. اولین ویرایش این نرم افزار به منظور آنالیز سدهای خاکی احداث شده بر روی خاک های نرم در قسمتهای کم ارتفاع و پست کشور هلند و به سفارش مدیریت منابع آب آن کشور در دانشگاه صنعتی delft در سال 1987 تهیه و سپس در سال 1993 قابلیت های آن گسترش داده شد که توسط موسسه نیز مورد تائید و پشتیبانی قرار گرفته است.
معرفی نرم افزار plaxis
Plaxis نرم افزاری المان محدود پیشرفته برای تحلیل تغییر شکل ها و پایداری در پروژه های مهندسی ژئوتکنیک کاربرد دارد. در این نرم افزار مدلهای موهر - کلمب مدل سخت شوندگی هذلولی، مدل نرم شوندگی و مدل نرم شوندگی خزشی قابل بکارگیری است. همچنین با این نرم افزار می توان فرایند ساخت و حفاری را توسط فعال کردن و غیر فعال کردن المانها در مرحله محاسبات مدل کرد. نمونه ای از کاربرد این قابلیت، انجام آنالیز لایه به لایه در پایداری شیب ها، سدها و تونلها می باشد.
از جمله بسته های نرم افزاری است که به منظور آنالیز تغییر شکل ها و نیز پایداری سازه های خاکی با استفاده از روش المانهای محدود تهیه و به بازار ارائه شده است با این تفصیل که مسائل مربوط به ژئوتکنیک نیاز به مدلهای پیشرفته تری برای مدل سازی رفتار غیر خطی و تابع زمان خاکها دارد، چرا که خاکها تحت شرایط مختلفی نظیر بارگذاری و شرایط هیدرولیکی در محیط خاک، رفتارهای متفاوتی از خود نشان می دهند به همین منظور این نرم افزار برای تحلیل دقیق تر رفتار خاک از مدل های پیشرفته تری نظیر و استفاده می کند.
در آنالیزهای دو بعدی امکان انتخاب دو نوع المان 6 گره ای و 15 گره ای مثلثی در تحلیل ها وجود دارد که المان پیش فرض در این نرم افزار المان 6 گرهی می باشد. برای دستیابی به دقت بیشتر در محاسبات تنش ها و بار و گسیختگی خصوصا در هندسه از المانهای 15 گرهی استفاده می شود. در پیش فرض تابع تقریب جابجائی المانها از مرتبه دوم در نظر گرفته شده است.
روند واردکردن دادهها
در Plaxis خصوصیات ذخیره میشوند. چهار نوع ماده در برنامه در Plaxis وارد کردن دادهها بوسیله ترکیبی از کلیک کردن و حرکت کردن ماوس و صفحه کلید صورت میگیرد. در حالت کلی وارد کردن دادههای مربوط به یک پروژه شامل چهار قسمت میباشد: معرفی هندسه سازه - مثلاً یک لایه خاک - -وارد کردن متن - مثلاً معرفی نام پروژه - -وارد کردن مقادیر - مثلاً وارد کردن وزن خاک - وارد کردن انتخابها - مثلاً انتخاب یک مدل خاک - که ماوس برای معرفی هندسه سازه و انتخابها و صفحه کلید برای وارد کردن متن و مقادیر مورد استفاده قرار میگیرد.
منوی Materials
جهت معرفی و اصلاح خصوصیات مواد مربوطه به خاکها، اندرکنشها، میلههاخاکها و خصوصیات مصالح سازهای در مجموعههای اطلاعات مصالح وجود دارد خاکها و اندرکنشها، تیرها ، ژئوتکستایل و انکورها . همه مجموعههای اطلاعات در بایگانی اطلاعات مواد ذخیره شدهاند. بایگانی اطلاعات مصالح را میتوان با کلیک کردن بر روی یکی از گزینههای منوی و یا کلیک بر روی دکمه مربوطه از میله ابزار فعال کرد .مجموعه اطلاعات مربوطه به خاکها و اندرکنشها را میتوان بر اساس مدل ماده، نوع ماده و یا نام مجموعه دستهبندی کرد.
مدلسازی رفتار خاک
خاکها و سنگها در زیر بار رفتارهای کاملاً غیرخطی از خود نشان میدهند . این رفتار تنش- کرنش غیرخطی را میتوان در سطوح مختلف مدل کرد، آشکار است که تعداد پارامترها با افزایش دقت مدل افزایش مییابد. مدل مشهور شده مور کولمب را میتوان به عنوان یک تقریب از رفتار واقعی خاک استفاده کرد- این مدل کامل، به پنج پارامتر ورودی اساسی نیاز دارد که عبارتند از :مدول یانگ E ، ضریب پواسون، چسبندگی C ، زاویه اصطکاک ، زاویه اتساع .بیشتر تمرکز بر روی این نوع مدلسازی صورت گرفته است.Plaxis شامل تعداد دیگری از مدل های پیشرفته نیز میباشد.
