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

توضیحات:

پایان نامه مهندسی 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 قسمتهاي ساحلي، بخصوص در مناطقي كه شيب ساحل نسبت به بستر دريا كم مي‌باشد متخصصين را بر آن داشت تا براي حفاظت از انسانها و هرآنچه به آنها وابسته است از انواع متفاوتي از سازه‌هاي حفاظتي استفاده كنند.

با توجه به تنوع و تعدد سازه‌هاي مذكور، استفاده از هر كدام منوط به شرايط خاص مربوط به خود مي‌باشد. از آنجا كه بحث اصلي در ارتباط با دايكهاي حفاظتي است مطالب مربوط به آن در قالب 6 فصل بجز اين فصل و همچنين 5 ضميمه تنظيم گرديده است بطوري كه فصل اول (فصل حاضر)، اختصاص به نحوه و روند انجام پروژه دارد.

فصل دوم، در ارتباط با سازه‌هاي ساحلي و نكات مهم مطرح در طراحي هر يك از آنها مي‌باشد.

به علت اهميت بسيار بالاي موج در طراحي كلية سازه‌هاي دريايي به عنوان يك نيروي مهم، در فصل سوم بحث مفصلي پيرامون مكانيك حركت موج مطرح مي‌گردد.

در فصل چهارم روابط طراحي و هر آنچه كه به طراحي و آناليز دايك مربوط مي‌گردد، ارائه مي‌شود و در نهايت در دو فصل پنجم و ششم آناليز يك دايك و بررسي متغيرهاي مختلف با تغيير پارامتر شيب مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرد.

بررسي متغيرهايي مانند نشت، اثر پردة آب‌بند، تاثير پتوي رسي، دخالت مسلح‌سازها و همچنين آناليزهايي چون آناليز انتهاي ساخت، آناليز نشت پايدار و در نهايت آناليز زلزله بصورت شبه استاتيكي، مواردي است كه در قالب فصل پنجم با نرم‌افزار plaxis مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

فهرست مطالب:

چكيده

1- مقدمه                        1

2- انواع سازه‌هاي ساحلي                     

     2-1- تنوع سازه‌‌هاي ساحلي        5

     2-2- سازه‌هاي ساحلي 6

     2-3- اهداف كلي در حفاظت از سواحل        6

     2-3-1- ديوارهاي ساحلي            7

     2-3-2- ديوار‌ه‌ها            8

     2-3-3- پوششهاي ساحلي         9

     2-3-4- تپه‌هاي ماسه‌اي 9

     2-3-5- آب‌شكنها          10

     2-3-6- دايكها   10

3- مكانيك حركت موج و تئوري امواج

     3-1- مقدمه     12

     3-2- تعاريف     14

   3-3- طبقه‌بندي امواج آب   22

   3-3-1- طبقه‌بندي براساس دوره تناوب          22

   3-3-2- طبقه‌بندي فيزيكي  24

   3-3-3- طبقه بندي رياضي 27

   3-3-4- طبقه‌بندي براساس ارتفاع موج           29

   3-4- تئوريهاي موج           30

   3-4-1- معادلات اساسي حركت موج            32

   3-4-2- تئوري موج دامنه كوتاه         36

   3-4-3- امواج استوكس     37

   3-4-4- امواج كنويدال        41

   3-4-5- نظريه موج تنها      50

   3-5- محدوديتهاي كاربرد نظريه‌هاي امواج       55

   3-6- نتيجه‌گيري  58

4- دايكهاي ساحلي

  4-1- مقدمه‌اي بر استفاده از دايكهاي ساحلي 61

  4-2- كليات         62

  4-2-1- تعاريف     62

  4-2-2-هدف از بكار بردن دايكهاي ساحلي       62

  4-2-3- انواع دايكهاي ساحلي          62

4-2-3-1- دايكهاي تيپ يك    62

4-2-3-2- دايكهاي تيپ دو     63

4-2-3-3- دايكهاي تيپ سه   63

4-2-4- مناطق و محدوده‌هاي بارگذاري 63

4-2-5- نيروهاي وارده بر دايكهاي ساحلي         64

4-2-6- نقاط و عوامل شكست دايكهاي ساحلي 65

4-2-6-1- روگذري آب يا سرريز شدن آب از روي تاج          65

4-2-6-2- فرسايش درشيب بيروني      65

4-2-6-3- گوه لغزش در شيب دروني    66

4-2-6-4- كمبود پايداري در خاكريز       67

4-2-6-5- روگذري   68

4-2-6-6- پايپينگ    68

4-2-6-7- اثرات برخورد مواد خارجي بر دايك        69

4-2-6-8- اثرات نيروي يخ بر دايك         69

4-2-6-9- روانگرايي 69

4-2-7- آناليز دايك   69

4-2-7-1- انتهاي ساخت      70

4-2-7-2- فروافتادن ناگهاني آب          70

4-2-7-3- تراوش پايدار         70

4-2-7-4- زلزله       70

4-2-8- حداقل فاكتورهاي اطمينان       70

4-3- طراحي اوليه دايكهاي ساحلي    71

4-3-1- پارامترهاي حاكم در طراحي     71

4-3-1-1- پارامترهاي محيطي مربوط به موج        71

4-3-1-2- پارامترهاي سازه‌اي            74

4-3-1-3- پارامترهاي هيدروليكي         75

4-3-2- روابط پايداري           78

4-3-2-1- هادسن  78

4-3-2-2- روش فن در مير     82

4-3-2-3- اثرات شكل آرمور و دانه‌بندي  89

4-3-2-4- لايه‌هاي آرمور متشكل از قطعات بتني  90

4-3-3- خزش موج  92

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

4-3-3-2- روابط متداول براي محاسبه خزش نسبي موج     94

4-3-3-3- شيب متوسط        100

4-3-3-4- تاثير آبهاي كم‌عمق در خزش موج        100

4-3-3-5- اثر زاويه 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 زبري المانها   109

   4-3-4- پايين روي موج       111

   4-3-5- دبي سرريزي موج  111

   4-3-6- عبور موج 118

   4-3-6-1- استفاده از        118

   4-3-6-2- روش تفكيك Rc و Hs از يكديگر         118

   4-3-7- انعكاس موج         119

   4-3-8- محاسبه ضخامت لايه آرمور اوليه         119

   4-3-9- لايه آرمور ثانويه      121

   4-3-10- لايه فيلتر           122

   4-3-11- سكوي پنجه       122

   4-3-12- هسته  122

   4-3-13- محاسبه عرض تاج            122

5- آناليز‌هاي انجام شده توسط Plaxis

   5-1- معرفي برنامه Plaxis 124

   5-2- آناليز حساسيت در تعيين تاثير مش‌بندي  125

   5-3- روند انجام آناليز        128

    5-4- آناليز انتهاي ساخت 129

    5-5- مرحله نشت پايدار   131

    5-6- مرحله فروافتادگي ناگهاني     134

    5-7- آناليز شبه استاتيكي            136

    5-8- آناليز مربوط به مسلح كردن دايك          141

    5-9- آناليزهاي مربوط به نشت آب   146

6- آناليز دايك توسط ansys

   6-1- يادآوري خروجي Plaxis          150

   6-2- هدف از انجام آناليزتوسط ansys            150

   6-3- معرفي مدل            151

  6-3-1- مدلسازي 151

  6-3-2- مش‌بندي 152

  6-3-3- بارگذاري  153

  6-3-4- انجام آناليز            154

  6-4- اهميت ماكرو در پروژه مذكور      154

  6-5- بررسي خروجي‌هاي برنامه      154

  6-5-1- تفسير نتايج 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- تفسير نتايج نوع دوم  163

6-6- نتيجه           166

7- نتيجه‌گيري و پيشنهادات

منابع و ماخذ