پروژه به دست آوردن شیب بهینه دایکهای ساحلی در مواجه با امواج توسط Plaxis & Ansys

توضیحات:

پایان نامه ارشد عمران - به دست آوردن شیب بهینه دایکهای ساحلی در مواجه با امواج توسط Plaxis & Ansys در 201 صفحه در قالب wordو قابل ویرایش همراه با توضیحات کامل

 

 

قسمتی از متن:

روند رو به گسترش جمعیت در دنیا و لزوم استفاده بهیـنه از اراضی ساحلی در سالـهای اخیر موجب گردیده است که تحقـیقات بیشتری در زمینه طراحی و اجـرای دایـکهای ساحلی و احیای اراضی ساحلی انجام گردد.

مدلـهای مختلف کامپیوتری جهـت طراحی سازه ای دایـکها توسعه یافته است. در دهه اخیر کشور هلند به عنوان یکی از پیشگامان اجرای دایکهای ساحلی اقدام به توسـعه دو مدل پیشرفته plaxis وDiana نموده است.

در این تحقیق ضـرورت تاثیر تغیرات شیب وجه رو به ساحل در میزان متغیرهایی چون تغییرمکان وضریب اطمینان تحت شرایط مختلفی همچون End of construction Steady seepage, , Rapid draw down Earthquake, باعث استفاده از Plaxis به عـنوان یک نرم افزار المان محدود گردید.

 همچنین اثر متقابل تغـییرات شیب رو به دریا با Stress در مواجه با نیروی موج که یک نیروی دینامیکی و اتـفاقی است , استفـاده از نرم افزار Ansys را به عنوان یکی از قابـلترین نرم افـزارهای تحلیلی مبتنی بر المان محدود قوت بخشید. در نهایت شـیب بهینه با در نظر گرفتن شـرایط فوق استخراج گردید. 

مراقبت از جان و مال انسانها در قسمتهای ساحلی، بخصوص در مناطقی که شیب ساحل نسبت به بستر دریا کم می باشد متخصصین را بر آن داشت تا برای حفاظت از انسانها و هرآنچه به آنها وابسته است از انواع متفاوتی از سازه های حفاظتی استفاده کنند.

با توجه به تنوع و تعدد سازه های مذکور، استفاده از هر کدام منوط به شرایط خاص مربوط به خود می باشد. از آنجا که بحث اصلی در ارتباط با دایکهای حفاظتی است مطالب مربوط به آن در قالب 6 فصل بجز این فصل و همچنین 5 ضمیمه تنظیم گردیده است بطوری که فصل اول (فصل حاضر)، اختصاص به نحوه و روند انجام پروژه دارد.

فصل دوم، در ارتباط با سازه های ساحلی و نکات مهم مطرح در طراحی هر یک از آنها می باشد.

به علت اهمیت بسیار بالای موج در طراحی کلیه سازه های دریایی به عنوان یک نیروی مهم، در فصل سوم بحث مفصلی پیرامون مکانیک حرکت موج مطرح می گردد.

در فصل چهارم روابط طراحی و هر آنچه که به طراحی و آنالیز دایک مربوط می گردد، ارائه می شود و در نهایت در دو فصل پنجم و ششم آنالیز یک دایک و بررسی متغیرهای مختلف با تغییر پارامتر شیب مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

بررسی متغیرهایی مانند نشت، اثر پرده آب بند، تاثیر پتوی رسی، دخالت مسلح سازها و همچنین آنالیزهایی چون آنالیز انتهای ساخت، آنالیز نشت پایدار و در نهایت آنالیز زلزله بصورت شبه استاتیکی، مواردی است که در قالب فصل پنجم با نرم افزار plaxis مورد بررسی قرار می گیرد.

 

 

فهرست مطالب:

چکیده

1- مقدمه                        1

2- انواع سازه های ساحلی                     

     2-1- تنوع سازه های ساحلی        5

     2-2- سازه های ساحلی 6

     2-3- اهداف کلی در حفاظت از سواحل        6

     2-3-1- دیوارهای ساحلی            7

     2-3-2- دیوار ه ها            8

     2-3-3- پوششهای ساحلی         9

     2-3-4- تپه های ماسه ای 9

     2-3-5- آب شکنها          10

     2-3-6- دایکها   10

3- مکانیک حرکت موج و تئوری امواج

     3-1- مقدمه     12

     3-2- تعاریف     14

   3-3- طبقه بندی امواج آب   22

   3-3-1- طبقه بندی براساس دوره تناوب          22

   3-3-2- طبقه بندی فیزیکی  24

   3-3-3- طبقه بندی ریاضی 27

   3-3-4- طبقه بندی براساس ارتفاع موج           29

   3-4- تئوریهای موج           30

   3-4-1- معادلات اساسی حرکت موج            32

   3-4-2- تئوری موج دامنه کوتاه         36

   3-4-3- امواج استوکس     37

   3-4-4- امواج کنویدال        41

   3-4-5- نظریه موج تنها      50

   3-5- محدودیتهای کاربرد نظریه های امواج       55

   3-6- نتیجه گیری  58

4- دایکهای ساحلی

  4-1- مقدمه ای بر استفاده از دایکهای ساحلی 61

  4-2- کلیات         62

  4-2-1- تعاریف     62

  4-2-2-هدف از بکار بردن دایکهای ساحلی       62

  4-2-3- انواع دایکهای ساحلی          62

4-2-3-1- دایکهای تیپ یک    62

4-2-3-2- دایکهای تیپ دو     63

4-2-3-3- دایکهای تیپ سه   63

4-2-4- مناطق و محدوده های بارگذاری 63

4-2-5- نیروهای وارده بر دایکهای ساحلی         64

4-2-6- نقاط و عوامل شکست دایکهای ساحلی 65

4-2-6-1- روگذری آب یا سرریز شدن آب از روی تاج          65

4-2-6-2- فرسایش درشیب بیرونی      65

4-2-6-3- گوه لغزش در شیب درونی    66

4-2-6-4- کمبود پایداری در خاکریز       67

4-2-6-5- روگذری   68

4-2-6-6- پایپینگ    68

4-2-6-7- اثرات برخورد مواد خارجی بر دایک        69

4-2-6-8- اثرات نیروی یخ بر دایک         69

4-2-6-9- روانگرایی 69

4-2-7- آنالیز دایک   69

4-2-7-1- انتهای ساخت      70

4-2-7-2- فروافتادن ناگهانی آب          70

4-2-7-3- تراوش پایدار         70

4-2-7-4- زلزله       70

4-2-8- حداقل فاکتورهای اطمینان       70

4-3- طراحی اولیه دایکهای ساحلی    71

4-3-1- پارامترهای حاکم در طراحی     71

4-3-1-1- پارامترهای محیطی مربوط به موج        71

4-3-1-2- پارامترهای سازه ای            74

4-3-1-3- پارامترهای هیدرولیکی         75

4-3-2- روابط پایداری           78

4-3-2-1- هادسن  78

4-3-2-2- روش فن در میر     82

4-3-2-3- اثرات شکل آرمور و دانه بندی  89

4-3-2-4- لایه های آرمور متشکل از قطعات بتنی  90

4-3-3- خزش موج  92

4-3-3-1- کلیاتی مربوط به خزش         92

4-3-3-2- روابط متداول برای محاسبه خزش نسبی موج     94

4-3-3-3- شیب متوسط        100

4-3-3-4- تاثیر آبهای کم عمق در خزش موج        100

4-3-3-5- اثر زاویه حمله موج  102

4-3-3-6- اثر برم     105

   4-3-3-6-1- اثر عرض برم (rB)         106

   4-3-3-6-2- اثر عمق برم (rdh)        107

   4-3-3-7- اثر زبری المانها   109

   4-3-4- پایین روی موج       111

   4-3-5- دبی سرریزی موج  111

   4-3-6- عبور موج 118

   4-3-6-1- استفاده از        118

   4-3-6-2- روش تفکیک Rc و Hs از یکدیگر         118

   4-3-7- انعکاس موج         119

   4-3-8- محاسبه ضخامت لایه آرمور اولیه         119

   4-3-9- لایه آرمور ثانویه      121

   4-3-10- لایه فیلتر           122

   4-3-11- سکوی پنجه       122

   4-3-12- هسته  122

   4-3-13- محاسبه عرض تاج            122

5- آنالیز های انجام شده توسط Plaxis

   5-1- معرفی برنامه Plaxis 124

   5-2- آنالیز حساسیت در تعیین تاثیر مش بندی  125

   5-3- روند انجام آنالیز        128

    5-4- آنالیز انتهای ساخت 129

    5-5- مرحله نشت پایدار   131

    5-6- مرحله فروافتادگی ناگهانی     134

    5-7- آنالیز شبه استاتیکی            136

    5-8- آنالیز مربوط به مسلح کردن دایک          141

    5-9- آنالیزهای مربوط به نشت آب   146

6- آنالیز دایک توسط ansys

   6-1- یادآوری خروجی Plaxis          150

   6-2- هدف از انجام آنالیزتوسط ansys            150

   6-3- معرفی مدل            151

  6-3-1- مدلسازی 151

  6-3-2- مش بندی 152

  6-3-3- بارگذاری  153

  6-3-4- انجام آنالیز            154

  6-4- اهمیت ماکرو در پروژه مذکور      154

  6-5- بررسی خروجی های برنامه      154

  6-5-1- تفسیر نتایج نوع اول 157

 6-5-1-1- Sx        157

 6-5-1-2- Sy        160

6-5-1-3- Von mises          162

6-5-2- تفسیر نتایج نوع دوم  163

6-6- نتیجه           166

7- نتیجه گیری و پیشنهادات

منابع و ماخذ