مدلسازی عددی در ژئوتکنیک و سازه

وبلاگی در زمینه نکات جالب مدلسازی در عمران علاقمندان برای دریافت مطالب رمز دار با پرداخت هزینه می توانند آنرا دریافت نمایند .

تحليل عددی افزايش تنش قائم در خاک به علت بار نواری در سطح زمين
نویسنده : رضا حیدری - ساعت ٩:۳۳ ‎ب.ظ روز ۱۳٩۱/٧/٥
 

تحليل عددی افزايش تنش قائم در خاک به علت بار نواری در سطح زمين

نويسنده : رضا حيدری – کارشناس ارشد عمران ( رشته خاک و پی )

مقدمه :

هدف از طرح و تحليل اين مسئله بررسی دو موضوع می باشد :

اول : بررسی تحليلی افزايش تنش قائم در خاک به علت بار نواری در سطح زمين

دوم :مدلسازی مساله با هندسه کامل (شرايط کرنش مسطح )

سوم : مقايسه و بحث در مورد نتايج

 

طرح مسئله :

مساله شامل يک بار نواری به عرض 6 متر و مقداری برابر با 200 کيلونيوتن برمترمربع می باشد . اين نوع بارگذاری مربوط به شالوده های ديوار حايل و پی های نواری است که طولی به مراتب بزرگتر از عرض دارند( مسايل کرنش مسطح ) . هدف بررسی و يافتن تنش در اعماقی معين در خاک درست در نقطه مرکز اعمال بار می باشد . ( به طور مثال در اعماق 3 و6 و9 و 12 متر زيرمرکز بار ) . خاک الاستيک بوده و مدول الاستيسيته آن 10000000 کيلونيوتن برمترمربع و ضريب پواسون آن 0.3 فرض شده است .

روش تحليلی :

روش تحليلی مساله در کتاب اصول مهندسی ژئوتکنيک ( جلد اول : مکانيک خاک ) تاليف مهندس شاپورطاحونی در فصل تنش در توده خاک به طور مفصل آمده است .

(numerical analysis) تحليل عددی :

انجام شده است . phase2تحليل عددی با استفاده از نرم افزار

نتايج در جدول ذيل خلاصه شده است .

عمق (متر)

افزايش تنش ( روش تحليلی )

افزايش تنش ( روش عددی )

3

163.66 KN/m2

164 KN/m2

6

110.16 KN/m2

113.07 KN/m2

9

79.08 KN/m2

86 KN/m2

12

61 KN/m2

72.4 KN/m2

 

ازجدول فوق مشاهده می شود که اختلاف بين روش عددی و روش تحليلی در اعماق سطحی کم بوده و با افزايش عمق افزايش می يابد . از طرفی ديگر نتايج به دست آمده از تحليل عددی در همه حالات بيشتر است . ( در اين حالات می توان با ريزتر نمودن مش ها نتايج را تعديل نمود . )

در ادامه نتايج مربوط به اين تحليل به صورت گرافيکی قابل مشاهده است .

شکل (1) مدل المان محدود

شکل (2) توزيع تنش در خاک

 

 

لازم به ذکر است که رفتار خاکها الاستيک نمی باشد . خاکها ذاتا از تئوری خميری تبعيت می کنند يعنی دونوع کرنش ارتجاعی و پلاستيک در خاک داريم . لذا به هيچ عنوان نمی توان با فرض رفتار الاستيک مساله را شبيه سازی نمود . چون در نهايت در خاک تغيير شکلهای بزرگ و بعضا گسيختگی داريم لذا در مدل واقعی رفتارخاک از تئوری خميری تبعيت می کند و بايستی در اين خصوص از مدلهای رفتاری مناسب استفاده شود .

 

(( لطفا ضمن مطالعه اين مطالب نظرات خود را به آدرس ميل و يا وبلاگ زير ارسال نماييد و احيانا زمينه های مطالعاتی و نتايج کارهای تحقيقاتی و نرم افزاری خود را نيز برايم ارسال نماييد. ما همواره کار علمی و گروهی را دوست داريم . متشکرم ))

rhrh1920@hotmail.com

http://www.ggsd.persianblog.ir/

http://www.gg.blogfa.com/