ترجمه پی 76 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 76

نشست پی‌های شمع

مقدمه

نسبتاً تا جدیداً پیش‌بینی نشست‌ پی‌های شمع، بر اساس اطلاعات تجربی یا وسایل تحکیمی یک بعدی ساده شده می‌باشد. با پیشرفت تکنیک‌های عددی و شمار افزایش یافته‌ی کامپیوترها، تلاش‌های افزایش یافته برای ساختن تحلیل‌های عقلانی بیشتر از رفتارهای نشست شمع جهت‌یابی شده است. روش‌های نظری در دسترس موجود به طور گسترده به 3 بخش تقسیم می‌شود:

روش‌های بر پایه‌ی الاستیته که معادلات میندیک را برای زرسطح به کار می‌گیرند.

روش‌های مرحله‌ای صحیح که از روش‌های اندازه‌گیری شده‌ بین مقاومت شمع و حرکت شمع در نقاط مختلف در طول شمع استفاده می‌کند.

روش‌های عددی و به ویژه روش‌های عنصر معین.

روش‌ها در اولین طبقه بوسیله چندین محقق برای مثال دی آپولونیا و به ویژه روش‌های عنصر معین. روش‌ها در اولین طبقه بوسیله چندین محقق برای مثال دی آپولونیا و رومالدی توضیح داده شده است (همچنین به وسیله تورمن و دی آپولونیا، سالاس و بلزونس، پولوس و دویس، متس و پولو توضیح داده شد). همه به طور اولیه روی این فرض که خاک به عنوان یک ماده کشسان خطی می‌باشد، بستگی دارد. اگرچه رفتار خاک می‌تواند در تحلیل‌های روش تقریبی درج شود. چنین روش‌هایی همچنین وسایل نسبتاً سریع انجام تحلیل‌های پارامتریک تاثیرات شمع و ویژگی‌های خاک و آماده‌سازی مجموعه‌ای از راه‌حل‌ها را تهیه و ایجاد می‌کند که می‌تواند برای اهداف طرحی استفاده شود. علاوه بر این، نشست گروه‌های شمع می‌تواند بوسیله بسط ساده نسبی تحلیل شمعی تک آنالیز شود.

روش‌های صحیح مرحله‌ای اولین بار بوسیله Reeze, Seed توضیح داده شد و سپس به وسیله کیل و ریز و کیل و سلیمان توسعه پیدا کرد. این روش از اطلاعات انتقالی شمع اندازه‌گیری شده استفاده می‌کند. بنابراین به هیچ فرضی بادرنظر گرفتن طولی بودن رفتار خاک نیاز ندارد. با وجود این فرض می شود که حرکت یک نقطه روی شمع تنها به فشار برشی در نقطه بستگی دارد و غیرمستقل از فشارهای روش شمع می‌باشد. این فرض با آن فرض استفاده شده در تجزیه و تحلیل‌ها که از تئوری عکس‌العملی زیر شیب یا فرضیه winklr استفاده می‌کند، قاب مقایسه می‌باشد.

روش عنصری معین، نیرومندترین روش می‌باشد و عواملی را به عنوان لایه‌بندی خاک و رفتار کششی فشاری غیرخطی خاک را درنظر می‌گیرد. با وجود این، اگر یک شمع تک دارای سختی‌هایی می‌باشد، فقدان تقارن محوری به تحلیل‌های سه بعدی وقت‌گیر نیاز خواهد داشت. علاوه بر این، ارزش‌های صحیح مناسب ویژگی‌های خاک برای داخل، تعیین نمودن آن سخت است. در این بخش، توجه روی روش‌های قابل ارتجاع با استفاده از معادلات Mindlin متمرکز خواهد بود. تلحیل اصلی برای شمع تک به طور جزئی و مفصل توضیح داد خواهد شد و آزمایش صحت راه‌ها انجام خواهد شد که شامل مقایسات با راه‌حل‌های عنصری معین می‌شود. تغییرات تحلیل اصلی برای موارد واقعی که شامل گروه‌های شمع می‌شود، فهرست‌بندی خواهد شد و مجموعه از راه‌حل‌های پارامتریک ارائه خواهد شد. شماری از موارد بعداً بحث خواهد شد که در آن نشست‌های نظری و اندازه‌گیری شده مقایسه می‌شود.

جنبه‌های ژئوتکنیکی مشکل

کمال مطلوب مشکل

در عمومی‌ترین مورد، مهندس ژئوتکنیک برای پیش‌بینی رفتار یک گروه از شمع‌اه که تابع انواع مختلف بارگیری نظیر افقی و عمودی در یک برش عمودی خاکی که از چندین لایه مختلف تشکیل شده است، مورد نیاز می‌باشد. توجه به عکس‌العمل شمع‌های تابع حمل‌های عمودی محدود خواهد شد. برای ساختن آنالیز سیستماتیک رفتار شمع، سودمند می‌باشد که رفتارهای واقعی را به کمال مطلوب برسانیم و ایده‌ال کنیم و آن را به یک مدل ریاضی‌وار کاهش می‌دهد. یک ایده‌آل‌سازی نسبتاً‌ ساده اول سعی می‌شود و زمانی که تجربه با درنظر گرفتن رفتار ریاضی‌وار این مدل ساده به دست آورده می‌شود. ایده‌آل‌سازی می‌تواند به منظور رسیدن به مشکلات واقعی اصلاح شود. ساده‌ترین مشکل که باید درنظر گیریم شمع شناور تک در یک جسم قابل ارتجاع نیمه‌معین، یکنواخت می‌باشد. از این نقطه معین اصلاح‌سازی می‌تواند به منظور ایده‌آل کردن مشکل انجام شود.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، ایده‌آل‌سازی متوالی و پی در پی شامل ساخته روی تجزیه تحلیل‌های ایده‌آل‌سازی ساده‌تر می‌باشد.

کمال مطلوب رفتار خاک

برای سادگی از نظر ریاضی، خاک یک ماده قابل ارتجاع مدار جدا در تحلیل اصلی درنظر گرفته می‌شود. پذیرش روش قابل ارتجاع برای تحلیل تقریبی خاک ممکن می‌باشد. به منظور بدست آوردن درک کلی عوامل که بر رفتار نشست شمعی تاثیر دارد، درنظر گرفتن خاک به عنوان داشتن روابط جابجایی فشاری ساده شده که در شکل a2-10 توضیح داده شده است، راحت می‌باشد و شامل روابط خطی بین فشار برشی و جابجایی به یک فشار محدود ta می‌باشد. این مدل خاکی برای تولید دوباره‌ی ویژگی‌های رفتار اولیه‌ی شمع‌ها تحت بارگیری محوری پیدا کرده است. اگرچه ارائه اصلاح شده‌ی بیشتری از رفتار کششی فشار خاک ممکن است بعضی از جزئیات پیش‌بینی شده را تغییر دهد و برای تغییر دادن نتایج وسیع داده شده بوسیله مدل ساده‌تر انتظار نمی‌رود.

همانطور که بعداً در این بخش نشان داده می‌شود، تحلیل قابل ارتجاع اغلب راه‌حل مناسبی برای مشکلات عملی می‌تواند ارائه دهد. یک مدل قابل ارتجاع تغییریافته مشابه به طور موفقیت‌آمیز برای آزمایش نشست پس سطحی و کم‌عمق استفاده شده است و بعداً شمع‌های حمل شده به شرط مدل‌های قابل ارتجاع مناسب، می‌تواند برای خاک انتخاب شود. بعضی از مشکلات موجود در انتخاب نظیر مدل در بخش 4-10 توضیح داده می‌شود. مزیت‌های بیشتر استفاده‌ی مدل خاک ساده به ترتیب زیر می‌باشد:

نشست‌های ترکیبی و تحکیمی فوری می‌تواند همان‌طور که در بخش 6-3-10 توضیح داده می‌شود، محاسبه شود.

مطالعات پارامتریک می‌تواند به آسانی به منظور تعیین عوامل مهم که بر نشست شمع تاثیر می‌گذارد، انجام شود.

تجزیه و تحلیل گروه‌هیا شمع بسط ساده‌ای از آنالیز شمع تک می‌باشد.

رفتار نسبی نظری انواع مختلف مدلی و زمینه‌ای می‌باشد.

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع 16 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع

نوشته توسط Yasser A. Khodair & Sophia hassiotis

معاون تحقیقاتی، بخش حقوقی، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکنولوژی Stevens، N.J. Hoboken

دانشیار، بخش حقوقی (مدنی)، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکولوژی Stevens، N.J. Hoboken

چکیده

یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE) برای مطالعه فشار روی شمع اثر متقابل شمع و خاک در جاده Scotch و یک پل انتهایی یکپارچه که در منطقه Trenton در New Jersey مدل‌سازی شد. مدل FE به ترتیب برای شمع و خاک و شامل عناصر زنجیره‌ای خاک همراه با مواد دارای خاصیت غیرخطی می‌باشد. بررسی اثر متقابل خاک زیربنا در آنالیز و طرح پل انتهایی یکپارچه همواره با مشکلاتی مواجه بوده است. هدف این مقاله، مطالعه مکانیزم اثر متقابل خاک و شمع و تاثیرات انقباضات و انبساطات حرارتی روی دگردیسی جانبی مستقیم خاک و شمع (استوانه‌ای فولادی آبکاری شده و پرشده با ماسه) می‌باشد. در زیرساختار پل به طور کامل از ابزارهای فشاری استفاده شد. جابجایی‌های القا شده توسط تغییرات دمایی، برای شمع‌ها مورد استفاده قرار گرفت و نتایج EF، با استفاده از داده‌های آزمایشی و راه‌حل‌های تفاضلی محدود، مورد مقایسه قرار گرفت. مدل EF نتایج موثقی را فراهم آورد.

مقدمه

در این مقاله یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE)، از جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه واقع در منطقه Trenton در New Jersey ارائه شده است. پل در طی ساخت ابزارسازی شد و اطلاعات آزمایشی به منظور بررسی مدل FE مورد استفاده قرار گرفت. در اینجا مدل و نمونه به منظور مطالعه ساختار و نمونه مورد استفاده قرار گرفت و این مدل شامل پایه انتهایی می‌باشد که توسط یک تک ردیف از شمع‌ها نگهداشته شده است.

رفتار شمع‌ها به طور گسترده با استفاده از هر دو تست‌های آزمایشگاهی و مطالعات نظری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. یک بررسی جامع از چنین تحقیقاتی را می‌توانیم در تحقیقات Stewart و همکاران (1994) پیدا کنیم. هر دوی روش‌های مبانی محدود منفرد، سیستم معمولاً به عنوان یک فونداسیون Winkler مورد آنالیز قرار می‌گیرد که در آن خاک همانند فنرهای قابل ارتجاع (Broms et al. 1987) یا یک سری فنرهای غیرخطی (Byrne et al, 1984; Rajashree et al. 2001) نشان داده می‌شود.

مدل EF شامل 3 پیکربندی مختف شمع می‌باشد:

شمع‌‌های منفرد با مقاطع دایره‌وار در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP محاط شده در یک لایه از شن و ماسه محصور درون استوانه‌های فولادی آبکار شده چین‌دار 6/0 متری.

نتایج مدل FE همچنین با نتایج بدست آمده از کد تفاضلی محدود 4/0 L. pile مقایسه می‌شود (Reese et al. 2000).

مدل مبانی محدود

اثر متقابل شمع‌های غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار محدود ABAGUS استاندارد، در مدل مبانی محدود و سه بعدی استفاده می‌شود (Habbit Karlson & Sorenson inc. 2002) زیرساختار جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه از استوانه‌های فولادی 152*360 Hp 19 تشکیل شده است که در دیواره‌های جناحی به منظور اطمینان از انتقال لحظه‌ای کامل محاط شده‌اند (شکل 1).

اولین شمعی که کار گذاشته می‌شود، درون حفره‌ها و سوراخ‌های پیش تعیین شده نصب شده و پس از آن تا 60% طول شمع معادل 62/7متر (25 فوت) کل طول شمع با شن و ماسه سفت شده. فاصله بین شمع و استوانه‌ها، به منظور آسان کردن حرکت شمع‌ها در زمان تمایل به بارهای جانبی انتقال یافته از روساختار، با شن و ماسه پر شد. شمع‌ها طوری قرار داده شده‌اند که به منظور افزایش انعطاف‌پذیری شمع‌ها، در اطراف تیرهای سست، خمیدگی رخ می‌دهد. سنگ‌های خرد شده سفت شده و فشرده شده به عنوان موادی در بین شمع‌ها و نزدیک به دیوارهای جناحی استفاده شد.

هر شمع با استفاده از 3000 مبانی و عناصر زنجیره‌ای 8 گره‌ای ساخته شد. شرایط و وضعیت مرزی در بالای شمع تضمین کننده انتقال شدید می‌باشد. حرکت اجزای صلب از طریق اتصال گره‌ها به یک سطح سفت و محکم انجام شد و این به منظور اطمینان از شیب صفر موجود در بالای شمع می‌باشد. در نتیجه آن تحکیم و تثبیت کامل شمع‌ها در دیوارهای جناحی اتفاق می‌افتد. عکس‌العمل و واکنش غیرخطی خاک همچنین با استفاده از 7000 عنصر زنجیره‌ای جامد طراحی شد. شکل 5-3 یک منظره کلی از شبکه FE را نشان می‌دهد که برای 3 مدل درنظر گرفته شد.

اثر متقابل بین شن و ماسه و شمع

با تعیین عملکرد تمام نرمال و تانژانتی در مدل مبانی محدود، طراحی و ساخته شد.

در هر مدل، دو وضعیت و شرایط سرحدی اعمال شده که با همه درجات آزادی مربوط به گره‌ها در زیر عمق 17 فوتی از بالای شمع و از ستون‌های قرار داده شده در امتداد پیرامون استوانه شن و ماسه که نشان دهنده سنگ‌های خرد شده بکار رفته برای پر کردن آنها می‌باشد (شکل 3) انطباق دارد.

یک مورد در رابطه با بار که نگرانی اصلی در پل‌های جناحی همگن و یکپارچه می‌باشد، وجود دارد و شامل بارگیری مربوط به انبساط حرارتی می‌باشد. یک جابجایی ماکزیمم 0254/0 متری (1 اینچی) به نام وضعیت سرحدی و مرزی جابجایی در راس شمع‌ها بکار رفته است. برای یک شمع فولادی نمونه، فرض می‌شود که مواد شمع به طور کامل دارای خاصیت الاستیکی و ارتجاعی می‌باشد. خاک با مدل سخت شونده کششی بر اساس معیار گسیختگی موهر ـ کلمب که توسط معادله زیر تعریف می‌شود، ساخته و طراحی می‌شوند.

در این معادله و به ترتیب فشارهای اصلی کمتر و بیشتر می‌باشد و C انسجام موثر خاک و همان مقدار جریان و زاویه اصطکاک داخلی خاک است.

پارامترهای مدل

فرض شد که شن و ماسه اطراف شمع با زاویه اصطکاک داخی (30 تا 38) از حالت سست به حالت فشرده و سفت تغییر می‌کند. ضریب یانگ برای شن و ماسه در امتداد شمع، بین 27000 تا kN/m69000 تغییر کرد. فرض شد که ضریب قابلیت ارتجاعی شمع‌های فولادی 8 10×2 می‌باشد و یک فشار بازدهی و قابل انعطاف kN/m2750/344 استفاده شد.

ترجمه پی 76 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 76

نشست پی‌های شمع

مقدمه

نسبتاً تا جدیداً پیش‌بینی نشست‌ پی‌های شمع، بر اساس اطلاعات تجربی یا وسایل تحکیمی یک بعدی ساده شده می‌باشد. با پیشرفت تکنیک‌های عددی و شمار افزایش یافته‌ی کامپیوترها، تلاش‌های افزایش یافته برای ساختن تحلیل‌های عقلانی بیشتر از رفتارهای نشست شمع جهت‌یابی شده است. روش‌های نظری در دسترس موجود به طور گسترده به 3 بخش تقسیم می‌شود:

روش‌های بر پایه‌ی الاستیته که معادلات میندیک را برای زرسطح به کار می‌گیرند.

روش‌های مرحله‌ای صحیح که از روش‌های اندازه‌گیری شده‌ بین مقاومت شمع و حرکت شمع در نقاط مختلف در طول شمع استفاده می‌کند.

روش‌های عددی و به ویژه روش‌های عنصر معین.

روش‌ها در اولین طبقه بوسیله چندین محقق برای مثال دی آپولونیا و به ویژه روش‌های عنصر معین. روش‌ها در اولین طبقه بوسیله چندین محقق برای مثال دی آپولونیا و رومالدی توضیح داده شده است (همچنین به وسیله تورمن و دی آپولونیا، سالاس و بلزونس، پولوس و دویس، متس و پولو توضیح داده شد). همه به طور اولیه روی این فرض که خاک به عنوان یک ماده کشسان خطی می‌باشد، بستگی دارد. اگرچه رفتار خاک می‌تواند در تحلیل‌های روش تقریبی درج شود. چنین روش‌هایی همچنین وسایل نسبتاً سریع انجام تحلیل‌های پارامتریک تاثیرات شمع و ویژگی‌های خاک و آماده‌سازی مجموعه‌ای از راه‌حل‌ها را تهیه و ایجاد می‌کند که می‌تواند برای اهداف طرحی استفاده شود. علاوه بر این، نشست گروه‌های شمع می‌تواند بوسیله بسط ساده نسبی تحلیل شمعی تک آنالیز شود.

روش‌های صحیح مرحله‌ای اولین بار بوسیله Reeze, Seed توضیح داده شد و سپس به وسیله کیل و ریز و کیل و سلیمان توسعه پیدا کرد. این روش از اطلاعات انتقالی شمع اندازه‌گیری شده استفاده می‌کند. بنابراین به هیچ فرضی بادرنظر گرفتن طولی بودن رفتار خاک نیاز ندارد. با وجود این فرض می شود که حرکت یک نقطه روی شمع تنها به فشار برشی در نقطه بستگی دارد و غیرمستقل از فشارهای روش شمع می‌باشد. این فرض با آن فرض استفاده شده در تجزیه و تحلیل‌ها که از تئوری عکس‌العملی زیر شیب یا فرضیه winklr استفاده می‌کند، قاب مقایسه می‌باشد.

روش عنصری معین، نیرومندترین روش می‌باشد و عواملی را به عنوان لایه‌بندی خاک و رفتار کششی فشاری غیرخطی خاک را درنظر می‌گیرد. با وجود این، اگر یک شمع تک دارای سختی‌هایی می‌باشد، فقدان تقارن محوری به تحلیل‌های سه بعدی وقت‌گیر نیاز خواهد داشت. علاوه بر این، ارزش‌های صحیح مناسب ویژگی‌های خاک برای داخل، تعیین نمودن آن سخت است. در این بخش، توجه روی روش‌های قابل ارتجاع با استفاده از معادلات Mindlin متمرکز خواهد بود. تلحیل اصلی برای شمع تک به طور جزئی و مفصل توضیح داد خواهد شد و آزمایش صحت راه‌ها انجام خواهد شد که شامل مقایسات با راه‌حل‌های عنصری معین می‌شود. تغییرات تحلیل اصلی برای موارد واقعی که شامل گروه‌های شمع می‌شود، فهرست‌بندی خواهد شد و مجموعه از راه‌حل‌های پارامتریک ارائه خواهد شد. شماری از موارد بعداً بحث خواهد شد که در آن نشست‌های نظری و اندازه‌گیری شده مقایسه می‌شود.

جنبه‌های ژئوتکنیکی مشکل

کمال مطلوب مشکل

در عمومی‌ترین مورد، مهندس ژئوتکنیک برای پیش‌بینی رفتار یک گروه از شمع‌اه که تابع انواع مختلف بارگیری نظیر افقی و عمودی در یک برش عمودی خاکی که از چندین لایه مختلف تشکیل شده است، مورد نیاز می‌باشد. توجه به عکس‌العمل شمع‌های تابع حمل‌های عمودی محدود خواهد شد. برای ساختن آنالیز سیستماتیک رفتار شمع، سودمند می‌باشد که رفتارهای واقعی را به کمال مطلوب برسانیم و ایده‌ال کنیم و آن را به یک مدل ریاضی‌وار کاهش می‌دهد. یک ایده‌آل‌سازی نسبتاً‌ ساده اول سعی می‌شود و زمانی که تجربه با درنظر گرفتن رفتار ریاضی‌وار این مدل ساده به دست آورده می‌شود. ایده‌آل‌سازی می‌تواند به منظور رسیدن به مشکلات واقعی اصلاح شود. ساده‌ترین مشکل که باید درنظر گیریم شمع شناور تک در یک جسم قابل ارتجاع نیمه‌معین، یکنواخت می‌باشد. از این نقطه معین اصلاح‌سازی می‌تواند به منظور ایده‌آل کردن مشکل انجام شود.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، ایده‌آل‌سازی متوالی و پی در پی شامل ساخته روی تجزیه تحلیل‌های ایده‌آل‌سازی ساده‌تر می‌باشد.

کمال مطلوب رفتار خاک

برای سادگی از نظر ریاضی، خاک یک ماده قابل ارتجاع مدار جدا در تحلیل اصلی درنظر گرفته می‌شود. پذیرش روش قابل ارتجاع برای تحلیل تقریبی خاک ممکن می‌باشد. به منظور بدست آوردن درک کلی عوامل که بر رفتار نشست شمعی تاثیر دارد، درنظر گرفتن خاک به عنوان داشتن روابط جابجایی فشاری ساده شده که در شکل a2-10 توضیح داده شده است، راحت می‌باشد و شامل روابط خطی بین فشار برشی و جابجایی به یک فشار محدود ta می‌باشد. این مدل خاکی برای تولید دوباره‌ی ویژگی‌های رفتار اولیه‌ی شمع‌ها تحت بارگیری محوری پیدا کرده است. اگرچه ارائه اصلاح شده‌ی بیشتری از رفتار کششی فشار خاک ممکن است بعضی از جزئیات پیش‌بینی شده را تغییر دهد و برای تغییر دادن نتایج وسیع داده شده بوسیله مدل ساده‌تر انتظار نمی‌رود.

همانطور که بعداً در این بخش نشان داده می‌شود، تحلیل قابل ارتجاع اغلب راه‌حل مناسبی برای مشکلات عملی می‌تواند ارائه دهد. یک مدل قابل ارتجاع تغییریافته مشابه به طور موفقیت‌آمیز برای آزمایش نشست پس سطحی و کم‌عمق استفاده شده است و بعداً شمع‌های حمل شده به شرط مدل‌های قابل ارتجاع مناسب، می‌تواند برای خاک انتخاب شود. بعضی از مشکلات موجود در انتخاب نظیر مدل در بخش 4-10 توضیح داده می‌شود. مزیت‌های بیشتر استفاده‌ی مدل خاک ساده به ترتیب زیر می‌باشد:

نشست‌های ترکیبی و تحکیمی فوری می‌تواند همان‌طور که در بخش 6-3-10 توضیح داده می‌شود، محاسبه شود.

مطالعات پارامتریک می‌تواند به آسانی به منظور تعیین عوامل مهم که بر نشست شمع تاثیر می‌گذارد، انجام شود.

تجزیه و تحلیل گروه‌هیا شمع بسط ساده‌ای از آنالیز شمع تک می‌باشد.

رفتار نسبی نظری انواع مختلف مدلی و زمینه‌ای می‌باشد.

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع 16 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع

نوشته توسط Yasser A. Khodair & Sophia hassiotis

معاون تحقیقاتی، بخش حقوقی، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکنولوژی Stevens، N.J. Hoboken

دانشیار، بخش حقوقی (مدنی)، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکولوژی Stevens، N.J. Hoboken

چکیده

یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE) برای مطالعه فشار روی شمع اثر متقابل شمع و خاک در جاده Scotch و یک پل انتهایی یکپارچه که در منطقه Trenton در New Jersey مدل‌سازی شد. مدل FE به ترتیب برای شمع و خاک و شامل عناصر زنجیره‌ای خاک همراه با مواد دارای خاصیت غیرخطی می‌باشد. بررسی اثر متقابل خاک زیربنا در آنالیز و طرح پل انتهایی یکپارچه همواره با مشکلاتی مواجه بوده است. هدف این مقاله، مطالعه مکانیزم اثر متقابل خاک و شمع و تاثیرات انقباضات و انبساطات حرارتی روی دگردیسی جانبی مستقیم خاک و شمع (استوانه‌ای فولادی آبکاری شده و پرشده با ماسه) می‌باشد. در زیرساختار پل به طور کامل از ابزارهای فشاری استفاده شد. جابجایی‌های القا شده توسط تغییرات دمایی، برای شمع‌ها مورد استفاده قرار گرفت و نتایج EF، با استفاده از داده‌های آزمایشی و راه‌حل‌های تفاضلی محدود، مورد مقایسه قرار گرفت. مدل EF نتایج موثقی را فراهم آورد.

مقدمه

در این مقاله یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE)، از جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه واقع در منطقه Trenton در New Jersey ارائه شده است. پل در طی ساخت ابزارسازی شد و اطلاعات آزمایشی به منظور بررسی مدل FE مورد استفاده قرار گرفت. در اینجا مدل و نمونه به منظور مطالعه ساختار و نمونه مورد استفاده قرار گرفت و این مدل شامل پایه انتهایی می‌باشد که توسط یک تک ردیف از شمع‌ها نگهداشته شده است.

رفتار شمع‌ها به طور گسترده با استفاده از هر دو تست‌های آزمایشگاهی و مطالعات نظری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. یک بررسی جامع از چنین تحقیقاتی را می‌توانیم در تحقیقات Stewart و همکاران (1994) پیدا کنیم. هر دوی روش‌های مبانی محدود منفرد، سیستم معمولاً به عنوان یک فونداسیون Winkler مورد آنالیز قرار می‌گیرد که در آن خاک همانند فنرهای قابل ارتجاع (Broms et al. 1987) یا یک سری فنرهای غیرخطی (Byrne et al, 1984; Rajashree et al. 2001) نشان داده می‌شود.

مدل EF شامل 3 پیکربندی مختف شمع می‌باشد:

شمع‌‌های منفرد با مقاطع دایره‌وار در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP محاط شده در یک لایه از شن و ماسه محصور درون استوانه‌های فولادی آبکار شده چین‌دار 6/0 متری.

نتایج مدل FE همچنین با نتایج بدست آمده از کد تفاضلی محدود 4/0 L. pile مقایسه می‌شود (Reese et al. 2000).

مدل مبانی محدود

اثر متقابل شمع‌های غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار محدود ABAGUS استاندارد، در مدل مبانی محدود و سه بعدی استفاده می‌شود (Habbit Karlson & Sorenson inc. 2002) زیرساختار جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه از استوانه‌های فولادی 152*360 Hp 19 تشکیل شده است که در دیواره‌های جناحی به منظور اطمینان از انتقال لحظه‌ای کامل محاط شده‌اند (شکل 1).

اولین شمعی که کار گذاشته می‌شود، درون حفره‌ها و سوراخ‌های پیش تعیین شده نصب شده و پس از آن تا 60% طول شمع معادل 62/7متر (25 فوت) کل طول شمع با شن و ماسه سفت شده. فاصله بین شمع و استوانه‌ها، به منظور آسان کردن حرکت شمع‌ها در زمان تمایل به بارهای جانبی انتقال یافته از روساختار، با شن و ماسه پر شد. شمع‌ها طوری قرار داده شده‌اند که به منظور افزایش انعطاف‌پذیری شمع‌ها، در اطراف تیرهای سست، خمیدگی رخ می‌دهد. سنگ‌های خرد شده سفت شده و فشرده شده به عنوان موادی در بین شمع‌ها و نزدیک به دیوارهای جناحی استفاده شد.

هر شمع با استفاده از 3000 مبانی و عناصر زنجیره‌ای 8 گره‌ای ساخته شد. شرایط و وضعیت مرزی در بالای شمع تضمین کننده انتقال شدید می‌باشد. حرکت اجزای صلب از طریق اتصال گره‌ها به یک سطح سفت و محکم انجام شد و این به منظور اطمینان از شیب صفر موجود در بالای شمع می‌باشد. در نتیجه آن تحکیم و تثبیت کامل شمع‌ها در دیوارهای جناحی اتفاق می‌افتد. عکس‌العمل و واکنش غیرخطی خاک همچنین با استفاده از 7000 عنصر زنجیره‌ای جامد طراحی شد. شکل 5-3 یک منظره کلی از شبکه FE را نشان می‌دهد که برای 3 مدل درنظر گرفته شد.

اثر متقابل بین شن و ماسه و شمع

با تعیین عملکرد تمام نرمال و تانژانتی در مدل مبانی محدود، طراحی و ساخته شد.

در هر مدل، دو وضعیت و شرایط سرحدی اعمال شده که با همه درجات آزادی مربوط به گره‌ها در زیر عمق 17 فوتی از بالای شمع و از ستون‌های قرار داده شده در امتداد پیرامون استوانه شن و ماسه که نشان دهنده سنگ‌های خرد شده بکار رفته برای پر کردن آنها می‌باشد (شکل 3) انطباق دارد.

یک مورد در رابطه با بار که نگرانی اصلی در پل‌های جناحی همگن و یکپارچه می‌باشد، وجود دارد و شامل بارگیری مربوط به انبساط حرارتی می‌باشد. یک جابجایی ماکزیمم 0254/0 متری (1 اینچی) به نام وضعیت سرحدی و مرزی جابجایی در راس شمع‌ها بکار رفته است. برای یک شمع فولادی نمونه، فرض می‌شود که مواد شمع به طور کامل دارای خاصیت الاستیکی و ارتجاعی می‌باشد. خاک با مدل سخت شونده کششی بر اساس معیار گسیختگی موهر ـ کلمب که توسط معادله زیر تعریف می‌شود، ساخته و طراحی می‌شوند.

در این معادله و به ترتیب فشارهای اصلی کمتر و بیشتر می‌باشد و C انسجام موثر خاک و همان مقدار جریان و زاویه اصطکاک داخلی خاک است.

پارامترهای مدل

فرض شد که شن و ماسه اطراف شمع با زاویه اصطکاک داخی (30 تا 38) از حالت سست به حالت فشرده و سفت تغییر می‌کند. ضریب یانگ برای شن و ماسه در امتداد شمع، بین 27000 تا kN/m69000 تغییر کرد. فرض شد که ضریب قابلیت ارتجاعی شمع‌های فولادی 8 10×2 می‌باشد و یک فشار بازدهی و قابل انعطاف kN/m2750/344 استفاده شد.

ماشین های شمع کوب

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 25 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

ماشین های شمع کوب

شمع کوب

شمع کوب ها جزء ماشین های سقوط وزنه می باشند مثل شمعکوب و تخماق کوب. تخماق وزنه سنگینی است که توسط یک جرثقیل بالا برده می شود و سپس یا به صورت نوسانی و یا به صورت سقوط آزاد به منطقه مورد نظر برخورد می کند. از تخماق برای شکستن سطح جاده ها و انهدام ابنیه و امثال اینها استفاده می شود.

شمعکوب های ساده هم از چنین اصلی برای کوبیدن شمعها استفاده می کنند. چکش شمعکوب بالا برده می شود و سپس بر روی کلاهک شمع انداخته می شود و این عمل باعث فرو رفتن شمع در خاک می گردد.

شمعکوب علاوه بر تیر اصلی جرثقیل، تشکیل شده از صفحات مخصوص فوقانی که برای اتصال لوله هادی وزنه به انتهای تیر اصلی جرثقیل به کار می رود.در شمع کوب ، لوله هادی برای تعیین امتداد بالا بردن و سقوط وزنه و همچنین کمک در حفظ راستای صحیح شمع در هنگام کوبیدن به کار می رود. این لوله به بدنه ماشین به توسط تیرهای افقی متصل است.

شمع کوبهای موتور دار

برای ازدیاد سرعت شمع کوبی، انواع متعددی موجودند که در آنها وزنه به وسیله موتور حرکت می کند. این نوع شمعکوبها عبارتند از شمعکوب هیدرولیکی، شمع کوب هوای فشرده، شمع کوب بخاری، دیزل و لرزه ای. در این نوع شمعکوبها، جرثقیل برای نگهداشتن صفحات هادی وزنه و نگهداشتن شمع و وزنه، در محل به کار می رود.

شمعکوب های بخاری و هوای فشرده تک عملی از نیروی مایع برای بالا بردن وزنه استفاده می کنند. سپس وزنه به طور آزاد بر روی شمع سقوط می کند. شمعکوبهای بخاری و هوای فشرده دیفرانسیلی از فشار مایع برای بالا بردن وزنه و پایین آوردن آن با فشار استفاده می کنند.

شمعکوب دیزلی به صورت یک موتور دیزل با پیستون آزاد کار می کند. وقتی پیستون در استوانه فرود می آید، هوای زیر آن فشرده شده و در ضمن گازوئیل وارد محوطه می شود. عمل احتراق هنگامی صورت می گیرد که فشار و دمای انتهای استوانه برای شروع احتراق مناسب باشد. وقتی انفجار صورت می گیرد، وزنه به سمت کلاهک شمع پرتاب می شود و در همان زمان پیستون برای شروع سیکل جدید بالا می رود.

شمع کوبهای لرزه ای و صوتی از نوسان کننده های مخصوص جهت ایجاد ویبراسیون و اعمال فشار قائم بر روی شمع استفاده می کنند. شمع در اثر وزن وزنه و شمع، در زمینی که بر اثر ویبراسیون شل شده است فرو می رود. وزنه های صوتی معمولاً از یک ویبراسیون زیاد نزدیک به فرکانس رزونانس سیستم خاک استفاده می کنند، ولی ویبراسیون شمع کوبهای لرزه ای معمولاً کمتر از شمع کوب صوتی است.

استفاده از شمع کوب

انتخاب صحیح و مؤثر شمعکوب تخصصی است که بحث آن در این کتاب نمی گنجد. اطلاعات مختصر زیر خواننده را با مسائل مربوطه به طور سطحی آشنا می نماید.

شمعکوببدون موتور روش نسبتاً آهسته ای برای کوبیدن شمع بوده و فقط در مواردی به کار می رود که شمع ها عمودی است. زیرا وقتی که لوله هادی وزنه عمودی نیست مقدار زیادی انرژی در اثر اصطکاک به هدر می رود. برای شمعکوبی مؤثر وزن وزنه باید حداقل مساوی وزن شمع باشد. بهترین نتیجه وقتی به دست می آید که وزن وزنه حدود دو برابر وزن شمع باشد. در مورد شمعکوبی شمع های مایل بهتر است از انواع موتوردار شمعکوب استفاده نمود. شمع کوب های هوای فشرده، هیدرولیک و بخاری معمولاً خیلی مؤثرتر از نوع یاد شده در فوق می باشند. استفاده از شمع کوب هیدرولیک بخاطر کم سر و صدا بودن آن خیلی رایج شده است. میزان انرژی وزنه باید با توجه به اندازه و نوع شمع انتخاب شود.

شمع کوبهای دیفرانسیلی را می شود جهت بیرون کشیدن شمع نیز به کار برد. شمع کوبهای دیزلی مورد استفاده زیادی پیدا کرده اند چون بدون دردسر کار می کنند، ولی از آنها نمی توان برای بیرون کشیدن شمع از زمین استفاده نمود.

روشهای مختلفی برای پیش بینی ظرفیت شمع پس از کوبیده شدن پیشنهاد شده اند. مهندسین متخصص مکانیک خاک و متخصصین شمع کوبی باید با توجه به شرایط خاص هر کار روش معینی را برای تعیین انرژی لازم برای کوبیدن شمع و ظرفیت شمع انتخاب کنند. معمولاً کدهای ساختمانی فرمول لازم برای محاسبه ظرفیت شمع را تعیین می کند.

1)تراکتورها و بولدوزرها تراکتورازمهمترین ماشین الات راهسازی وساختمان سازی است که دارای کاربردهای متعددی است هدف اولیه تراکتوربه جلوراندن ویا کشیدن اقسام بارها میباشد برروی تراکتورانواع لوازم مکانیکی را میتوان نصب کرد لوازمی ازقبیل : بیل های مکانیکی ریپرها تیغه های بولدوزر دکل های لوله گذار جانبی کج بیل ها نهرکن ها وغیره به علاوه ازتراکتور استفاده های دیگری هم میکنند نظیرکشیدن اسکریپر واگن وغیره .تراکتورها ازموتورهای دیزل که معمولا توربوشارژهستند نیرومیگیرند ودرانواع استاندارد ودنده اتوماتیک موجودهستند همچنین کنترل آنها به صورت کنترل هیدورلیک ودنده اتوماتیک است تراکتورها بردونوع کلی چرخ زنجیری وچرخ لاستیکی میباشند . کاربردبولدوزرها موارد استفاده فراوانی دارند که ازمیان میتوان به موارد زیراشاره کرد 1) تصطیح زمین وپاک سازی آن ازبوته ها وکنده های درخت 2) ایجاد راههای اولیه