[FONT="]3ـ مدلهاي مطالعاتي:[/FONT]
[FONT="]با توجه به خصوصيات ديوارهاي خاك مسلح، ويژگيها و پارامترهاي اجزاء تشكيل دهندة آن، در رفتار آنها بسيار مؤثر ميباشد. در انتخاب اين گزينهها، حتي الامكان سعي شده است با استفاده از کاتالوگهای موجود، به مسايل اجرايي و آنچه در واقعيت اتفاق ميافتد توجه شود. [/FONT]
[FONT="]روش كار بدين صورت بوده كه جهت دستيابي به مدل بهينه تغيير طول تسمه ها، لازم بود پاسخ ديوار نسبت به اين تغييرات ارزيابي گردد. از آنجاييكه نرم افزار [/FONT][FONT="]FLAC[/FONT][FONT="] در مدل كردن اندركنش خاك و تسمه ها و مدل رفتاري خاك بسيار توانمند است از اين نرم افزار در مدلسازي استفاده گشته كه مشخصات مصالح در ادامه توضيح داده مي شود. مدلهاي مختلف تغيير طول تسمه در ديوارها، در دو گروه با طول تسمه ثابت و متغير مورد مطالعه قرار گرفتهاند. در ديوارهای 10 متری، تسمههايي با طول 7 متربه عنوان گروه اول انتخاب شده و به منظور بررسي اثر تغيير طول تسمهها يك بار تغيير طول در ارتفاع ديوار (7 تسمه فوقاني 7 متر و 7 تسمه تحتاني 4 متر) و دو بار تغيير طول در ارتفاع ديوار (طول 5 تسمه فوقاني 7 متر و طول 5 تسمه مياني 5/5 متر و طول 4 تسمه تحتاني 4 متر) اعمال گشت.[/FONT][FONT="] در ديوارهای 15 متری ديوارهاي با طول تسمه ثابت معرف تسمههايي با طول 5/10 متر ميباشد. منظور از يكبار تغيير طول وجود 9 تسمه تحتاني به طول 25/5 متر و منظور از دو بار تغيير طول، وجود 5 تسمه تحتاني به طول 25/5 متر و 7 تسمه مياني به طول 8 متر ميباشد.[/FONT]
[FONT="]هندسه مدلها بگونهاي انتخاب شده است كه تأثير عرض توده، بر فركانس طبيعي سيستم در حالت ديناميكي ناچي[/FONT][FONT="]ز باشد[/FONT][FONT="]. پوسته ديوار بوسيله يك صفحة پيوسته بتني با ضخامت 25 سانتيمتر[/FONT][FONT="] و[/FONT][FONT="] خاك با معيار گسيختگي موهر ـ كولمب مدل گشت. مسلح كنندهها نيز در اين مدلها به وسيلة المانهاي الاستو ـ پلاستيك كابل[/FONT][FONT="] كه قابلي[/FONT][FONT="]ت[/FONT][FONT="] در نظرگيري اندركنش خاك و تسمه را داشته و داراي مقاومت[/FONT][FONT="] فشاري ناچيز[/FONT][FONT="] است مدل شده ا[/FONT][FONT="]ست. طول بخشهاي كابل بگونهاي انتخاب شده است كه در هر ناحيه خاكريز، يك گرة كابل وجود داشته باشد[/FONT][FONT="].[/FONT][FONT="]در همة مدلهاي تهيه شده حالت كرنش ـ بزرگ فعال شده است تا در صورت[/FONT][FONT="]يكه تغييرشكلهاي بزرگي در توده ايجاد شود[/FONT][FONT="]چگالي توده اصلاح شود. در اين صورت نيروهاي ثقلي نيز در تغيير شكلهاي بزرگ ثابت ميمانند.[/FONT]
[FONT="] براي [/FONT][FONT="]آناليز ديناميكي [/FONT][FONT="]شتاب بارگذاري مطابق[/FONT][FONT="] رابط[/FONT][FONT="]ة[/FONT][FONT="] زير[/FONT][FONT="] بر تمام گرههاي مرز تحتاني مدل اعمال گشت. [/FONT]
[FONT="] (1) [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/FONT]
[FONT="]براي محاسبة فركانس اين شتاب، فركانس اصلي سيستم ملاك عمل قرار گرفت. در اين فرمول [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[/FONT][FONT="]، [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[/FONT][FONT="]، [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif[/FONT][FONT="] مقادير ثابت[/FONT][FONT="] فرضي[/FONT][FONT="] ميباشند. [/FONT][FONT="]f[/FONT][FONT="] فركانس و [/FONT][FONT="]t[/FONT][FONT="] زمان[/FONT][FONT="] آناليز ديناميكي[/FONT][FONT="] ميباشد.[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif[/FONT]
[FONT="]شكل 2: شتابنگاشت اعمالي به مدلهاي 10 متري ديوار خاك مسلح[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[/FONT]
[FONT="]شكل 3: مش تفاضل محدود مدل 10 متري ديوار خاك مسلح[/FONT]
[FONT="]ميرايي مورد استفاده در مسايل ديناميكي ميرايي محلي[/FONT][FONT="] ميباشد[/FONT][FONT="] كه [/FONT][FONT="]براي[/FONT][FONT="] در نظر گيري[/FONT][FONT="] خاصيت[/FONT][FONT="] هيستريايي[/FONT][FONT="] خاك[/FONT][FONT="] مناسب است[/FONT][FONT="]. براي نمايش دقيق عبور موج از مدل، سايز المانها تقريباً [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif[/FONT][FONT="] تا [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif[/FONT][FONT="] طول موج بزرگترين فركانس موج ورودي در نظر گرفته شد.خواص انتخابي براي مصالح مختلف به شرح زير ميباشد:[/FONT]
[FONT="]جدول 1:پارامترهاي انتخابي خاك توده در مدل موهر ـ كولمب[/FONT]
[FONT="]پارامتر[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif[/FONT]
[FONT="]مقادير انتخابي[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif[/FONT]
[FONT="]جدول2: مشخصات پوستهها[/FONT]
[FONT="]پارامتر[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image045.gif[/FONT]
[FONT="]مقادير انتخابي[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image047.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image049.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image051.gif[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image053.gif[/FONT]
[FONT="]در جداول فوق[/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif[/FONT][FONT="]، ضريب چسبندگي خاك، [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif[/FONT][FONT="]، زاويه اصطكاك داخلي خاك،[/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif[/FONT][FONT="] و[/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif[/FONT][FONT="]، به ترتيب دانسيته طبيعي خاك وبتن،[/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.gif[/FONT][FONT="]و[/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif[/FONT][FONT="]، به ترتيب مدول الاستيسيته خاك وبتن و [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image045.gif[/FONT][FONT="] ضريب پواسون ميباشد.[/FONT]
[FONT="]رفتار فولاد، الاستيك خطي بوده و داراي تنش تسليم (جاري شدن) 240 (مگاپاسكال) و تنش گسيختگي 370 (مگاپاسكال) ميباشد. همچنين ضريب ارتجاعي و نسبت پواسون فولاد نيز به ترتيب [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif[/FONT][FONT="]مگاپاسكال و 3/0 فرض ميشود. وزن مخصوص فولاد مطابق آنچه مرسوم ميباشد 7800 كيلوگرم بر متر مكعب در نظر گرفته شد. در[/FONT][FONT="] ديوارهاي به ارتفاع 10 متر و 15 متر ابعاد تسمهها [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gif[/FONT][FONT="] ميليمتر مربع با فرض خوردگي 1 ميليمتر براي ضخامت تسمه و در ديوارهاي 20 متري تسمههاي مستطيلي به ابعاد [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif[/FONT][FONT="] ميليمتر مربع و همان كاهش ضخامت بعلت خوردگي فرض شده است.[/FONT]
[FONT="]4- نتايج:[/FONT]
[FONT="]4-1-[/FONT][FONT="]بررسي اثر كاهش طول تسمههاي ديوار بر فشار جانبي پشت توده:[/FONT]
[FONT="]تاثير كاهش طول تسمههاي ديوار بر توزيع فشار افقي خاك پشت تودة خاك مسلح در نمودارهاي زير مقايسه شده است..همانطور كه مشاهده ميشود كاهش طول تسمه موجب كاهش ناچيز برآيند فشار افقي و پائينتر رفتن نقطه اثر آن ميشود، لذا خطر واژگوني ديوار خاك مسلح را كاهش ميدهد. علت اين كاهش ناچيز برآيند فشار افقي را ميتوان چنين عنوان كرد كه برآيند فشار خاكريز پشت ديوار خاك مسلح با افق زاوية[/FONT][FONT="]β[/FONT][FONT="] ميسازد كه این زاویه از رابطة زير بدست ميآيد:[/FONT][FONT="]][/FONT][FONT="]9[/FONT][FONT="][[/FONT]
[FONT="] (2) [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif[/FONT]
[FONT="]با توجه به رابطة فوق هر چه [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gif[/FONT][FONT="] (طول تسمه به ارتفاع مكانيكي ديوار) كوچكتر باشد، برآيند فشار جانبي با افق زاوية بزرگتري ميسازد لذا مؤلفة افقي برآيند فشار جانبي خاك ،كاهش مييابد. [/FONT]
[FONT="]در هنگام اعمال بار ديناميكي نيز، كاهش طول تسمه موجب كاهش ناچيز برآيند فشار افقي ديناميكي ميشود. در اين حالت ميتوان با توجه به ثابت بودن تقريبي فشار جانبي و كاهش سطح فونداسيون به علت كاهش تسمههاي تحتاني، بيان كرد كه ضريب اطمينان لغزش توده كاهش مييابد و اين امر در بررسي پايداري خارجي ديوار بسيار مؤثر ميباشد.[/FONT]
[FONT="]( شرايط ديناميكي) [/FONT]
[FONT="](شرايط استاتيكي[/FONT][FONT="])[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.jpgfile:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.jpg[/FONT]
[FONT="]شكل 3: بررسي اثر كاهش طول تسمهها بر توزيع فشار افقي پشت توده در ديوارهای 10 متری[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.giffile:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.gif[/FONT]
[FONT="]( شرايط ديناميكي) [/FONT]
[FONT="](شرايط استاتيكي[/FONT][FONT="])[/FONT]
[FONT="]شكل 4: بررسي اثر كاهش طول تسمهها بر توزيع فشار افقي پشت توده در ديوارهای 15 متری[/FONT]
[FONT="]4-2-[/FONT][FONT="]بررسي اثر كاهش طول تسمهها بر نيروي كششي تسمهها[/FONT][FONT="]در شرايط استاتيكي و ديناميكي[/FONT][FONT="]:[/FONT]
[FONT="]در شرايط استاتيكي، مطابق فرضيات موجود توزيع نيروي كششي در طول تسمه گسترده شده است و نيروي ماكزيمم در فاصله حدود [/FONT][FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.gif[/FONT][FONT="] از پوسته ميباشد. در شرايط استاتيكي و ديناميكي، تغييرات طول تسمههاي تحتاني توزيع نيروها را در تسمههاي بالاتر تغيير ميدهد. افزايش نيرو به خصوص در كشش ماكزيمم تسمه مشاهده ميشود. به طور كلی با كاهش طول تسمه از آنجاييكه نيرو در طول كمتري به خاك منتقل ميشود سطح زير نمودار و به پيروی از آن نيروي كششي ماكزيمم و نيروي تسمه در محل تماس با پوسته افزايش مييابد.[/FONT]
[FONT="]file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.jpg file:///C:/DOCUME%7E1/DELL/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image086.jpg[/FONT]
[FONT="] شرایط دینامیکی شرایط استاتیکی[/FONT]
[FONT="]شكل 5: بررسي اثر كاهش طول تسمهها بر توزيع نيروي داخل تسمهها(تسمه مياني) در ديوار 15 متری[/FONT]
[FONT="]در شرايط ديناميكي نيز ميزان تغييرات در محل تماس با پوسته كمتر از ميزان تغييرات در نيروي كشش ماكزيمم ميباشد. در هر دو حالت نيرو در انتهاي تسمه ناچيز بوده و طول تسمه براي انتقال نيرو به خاك كافي ميباشد.[/FONT]
[FONT="]5[/FONT]