نمودار ۵‑۳ : بزرگی سختی دینامیکی بهازای عمقهای مختلف قرارگیری ژئوسل
همانطور که مشاهده میشود، نقش ضریب میرایی تعیینکننده بوده و نسبت عمق به قطر پی بهینه برای قرارگیری لایهی ژئوسل از زیر سطح پی، با بهره گرفتن از روش مخروط برابر با ۱/۰=u/D به دست آمده است.
بررسی اثر ارتفاع ژئوسل
ژئوسلهای ساخته شده از ژئوگرید با توجه به نحوهی ساختشان میتوانند در ارتفاع و اندازههای مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. در این بخش اثر این ارتفاع بر پارامترهای سختی دینامیکی مورد بررسی قرار میگیرد. نمودارهای مربوط به ضریب سختی بدون بعد فنر و ضریب میرایی بدون بعد بر حسب فرکانس بدون بعد a0 در ادامه میآید.
نمودار ۵‑۴ : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب فنر
نمودار ۵‑۵ : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب میرایی
نمودار ۵‑۶ : اثر ارتفاع ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی
براساس نمودار ۵-۴ و نمودار ۵-۵، بیشترین مقدار ضریب فنر و بیشترین مقدار ضریب میرایی برای بیشترین نسبت ارتفاع ژئوسل به قطر پی یعنی ۱۵/۰ h/D=بهدست میآید.
نکتهی قابل توجه در نمودار ۵-۴ این است که تغییر ارتفاع ژئوسل برای فرکانسهای کمتر از ۴ چندان تاثیرگذار نبوده و افزایش سختی فنر با افزایش ارتفاع ژئوسل در فرکانسهای بالاتر دیده میشود. با این وجود هر دو نمودار نشان میدهد افزایش ارتفاع ژئوسل، افزایش سختی را به دنبال دارد. نمودار ۵-۶ بزرگی سختی دینامیکی را به ازای افزایش ارتفاع ژئوسل نشان میدهد. همانطور که مشاهده میشود هرچه ارتفاع ژئوسل بیشتر شده، سختی دینامیکی نیز بیشتر شده است.
بررسی اثر نسبت ابعادی ژئوسل
منظور از نسبت ابعادی ژئوسل نسبت ارتفاع به اندازهی قطر معادل حفرهی یک سلول ژئوسل است. در این بخش با ثابت در نظر گرفتن ارتفاع ژئوسل برابر با ۳/۰ متر و تغییر پارامتر قطر معادل حفرهی ژئوسل، این نسبت بررسی میشود. نمودارهای مربوط به مقایسهی ضریب سختی بدون بعد فنر و ضریب میرایی بدون بعد بر حسب فرکانس بدون بعد a0 در ادامه میآید.
نمودار ۵‑۷ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر ضریب فنر
نمودار ۵‑۸ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر ضریب میرایی
نمودار ۵‑۹ : اثر اندازهی حفرات ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی
براساس نمودارهای فوق، بیشترین مقدار ضریب فنر و بیشترین مقدار ضریب میرایی به ازای نسبت ابعادی ۵/۲ h/d0=بهدست میآید. گرچه برای ضریب فنر اثر افزایش نسبت ابعادی ژئوسل در فرکانسهای بالا دیده میشود و ضریب میرایی نقش تعیینکنندهتری در افزایش میزان سختی دینامیکی به ازای افزایش نسبت ابعادی ژئوسل دارد.
بررسی اثر میرایی مصالح ژئوسل
همانطور که در فصل قبل بیان شد، درصد میرایی مصالح ژئوسل نامشخص است اما با توجه به این که درصد میرایی ژئوگریدهای سازندهی این ژئوسلها تا ۱۰ به دست آمده است، پیشبینی میشود ژئوسل نسبت به ژئوگرید با توجه به ماهیت سهبعدی خود میرایی بیشتری را دارا باشد.
به طور کلی برای ژئوسنتتیکها سه منشا میرایی ذکر کرده اند: میرایی در مصالح ژئوسنتتیک، میرایی در هندسهی مصالح ژئوسنتتیک و میرایی در مرز اتصال خاک و ژئوسنتتیک؛ ولی تفکیک اینکه سهم هر یک چقدر و کدامیک بیشتر است، مشخص نیست.
در این قسمت اثر میرایی مصالح مسلحکننده بر سختی دینامیکی با در نظر گرفتن مقادیر صفر تا ۳۰ بررسی شده است. نمودارهای ۵-۱۰ تا ۵-۱۲ اثر درصد میرایی مصالح ژئوسل را به ترتیب بر ضریب سختی بدون بعد فنر و ضریب میرایی بدون بعد و بزرگی سختی دینامیکی بر حسب فرکانس بدون بعد a0 نشان میدهد.
نمودار ۵‑۱۰ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب فنر
نمودار ۵‑۱۱ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب میرایی
همانگونه از نمودار ۵-۱۰ و ۵-۱۱ قابل مشاهده است، درصد میرایی مصالح ژئوسل روی سختی فنر نتیجهی عکس دارد. یعنی هرچه درصد میرایی بیشتر باشد، از سختی فنر کاسته میشود. البته این تاثیر در فرکانسهای بالاتر محسوستر است. نمودار ۵-۹ رابطهی مستقیم بین میزان درصد میرایی مصالح ژئوسل و ضریب میرایی را نشان میدهد. بیشترین مقدار ضریب میرایی به ازای ۳/۰ =ξ به دست آمده است. با رسم نمودار بزرگی سختی دینامیکی بر حسب فرکانس بدون بعد، تاثیر نهایی درصد میرایی مصالح ژئوسل را میتوان دریافت.
نمودار ۵‑۱۲ : اثر درصد میرایی ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی
نمودار ۵-۱۲ نهایتا نشان میدهد که هرچه درصد میرایی مصالح ژئوسل بیشتر باشد، میزان سختی دینامیکی نیز بیشتر خواهد بود. البته تاثیر درصد میرایی به ازای فرکانسهای بیشتر از ۵ محسوستر است. به ازای فرکانسهای بیبعد کمتر از ۲ با توجه به نمودار، میزان درصد میرایی تاثیری بر روی عملکرد پی مستقر بر خاک مسلح و سختی دینامیکی آن ندارد. هرچه فرکانس بیشتر باشد، نقش درصد میرایی مصالح ژئوسل در بالا بردن سختی بیشتر میشود.
بررسی اثر سختی مصالح ژئوسل
در این تحقیق دو نوع ژئوسل با دو مدول سکانت مختلف بر حسب ژئوگرید سازندهی آنها انتخاب شده است. نمودارهای ۵-۱۳ و ۵-۱۴ به ترتیب تاثیر میزان سختی مصالح ژئوسل بر ضریب سختی بدون بعد فنر و ضریب میرایی بدون بعد بر حسب فرکانس بدون بعد a0 را نشان میدهند.
نمودار ۵‑۱۳ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب فنر
نمودار ۵‑۱۴ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب میرایی
با توجه به نمودار ۵-۱۳ میتوان اینچنین نتیجه گرفت که ژئوسل باید از مصالح با مدول سکانت بالاتری ساخته شود چرا که تا فرکانس ۵/۴ نسبت به حالت غیرمسلح، سختی فنر خاک تفاوت چندانی برای M=160 kN/m نداشته و برای M=70 kN/mحتی میزان سختی فنر برای خاک مسلح بسیار کمتر از خاک غیرمسلح است. اما نمودار ۵-۱۴ افزایش ضریب میرایی را نشان میدهد. برای وضوح بیشتر مسئله، نمودار ۵-۱۵ بزرگی سختی دینامیکی بر حسب فرکانس بدون بعد رسم میشود.
نمودار ۵‑۱۵ : اثر سختی مصالح ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی
بر حسب این نمودار به ازای مدول سکانت کمتر، خاک مسلح و غیر مسلح تفاوت چندانی در سختی ندارند اما به ازای M=160 kN/m افزایش سختی دینامیکی قابل مشاهده است. به طور کلی با افزایش مدول سکانت مادهی سازندهی ژئوسل، میزان افزایش سختی دینامیکی بیشتر میشود.
بررسی اثر تراکم خاک پرکننده
به منظور بررسی اثر تراکم خاک پرکننده بر روی پارامترهای سختی دینامیکی نمودار ۵-۱۶ و نمودار ۵-۱۷ به ترتیب برای ضریب فنر و ضریب میرایی بر حسب فرکانس بدون بعد a0رسم شده است.
نمودار ۵‑۱۶ : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب فنر
نمودار ۵‑۱۷ : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب میرایی
نمودار ۵‑۱۸ : اثر تراکم خاک پرکننده بر بزرگی سختی دینامیکی
مطابق نمودار ۵-۱۶ چنانچه میزان تراکم خاک کم باشد حتی ممکن است از حالت خاک غیرمسلح نیز سختی فنر کمتری را به دست دهد. با این وجود لایهی تسلیح ضریب میرایی را افزایش خواهد داد. به طور کلی هر چه تراکم خاک پرکننده بیشتر باشد، میزان سختی دینامیکی زیاد خواهد شد.
آنچه از نمودار ۵-۱۸ مشاهده میشود این است که افزایش میزان تراکم روی برآیند سختی فنر و ضریب میرایی نیز اثر مثبت دارد. نکتهی دیگری که از این نمودار فهمیده میشود غالب بودن نقش ضریب میرایی بر ضریب فنر است.
تعیین حد فاصل بهینه بین لایههای ژئوسل در خاک
در این بخش برای خاک مسلح حاوی دو لایهی ژئوسل مطابق شکل ۵-۲ حد فاصل بهینه بین لایهها با بهره گرفتن از روش مخروط تعیین میشود.
شکل ۵‑۲: پی سطحی مستقر بر خاک مسلح با دو لایهی ژئوسل
نمودارهای ۵-۱۹ و ۵-۲۰ به ترتیب تاثیر این پارامتر را بر ضریب سختی فنر و ضریب میرایی بر حسب فرکانس بدون بعد نشان میدهند.
نمودار ۵‑۱۹ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار ضریب فنر
نمودار ۵‑۲۰ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار ضریب میرایی
نمودارهای فوق به ازای حد فاصل صفر تا ۲/۰ d/D= رسم شدهاند. حد فاصل صفر مربوط به حالتی است که دو لایهی ژئوسل کاملا به یکدیگر متصل شده و در واقع شکل یک لایهی ژئوسل با ارتفاع دو برابر نسبت به حالت تک لایه با ارتفاع ژئوسل ۳/۰ متری را پیدا کردهاند. اما چنانچه فرض بر قرار دادن دو لایه ژئوسل با فاصله باشد، بیشترین مقدار سختی به ازای کمترین حد فاصل بین لایهها به دست خواهد آمد. برای دید بهتر داشتن نسبت به تاثیر فواصل لایهها بر روی سختی دینامیکی، نمودار ۵-۲۱ که معرف بزرگی سختی دینامیکی برحسب فرکانس بدون بعد است، رسم میشود.
نمودار ۵‑۲۱ : فاصلهی مناسب بین لایههای ژئوسل براساس بیشترین مقدار سختی دینامیکی
با توجه به نمودار فوق، نسبت ۰۵/۰ d/D=به عنوان حد فاصل بهینهی بین لایههای ژئوسل تعیین میشود.
نگارش پایان نامه درباره :ارائهی یک روش تحلیلی جدید برای تعیین رفتار پیهای سطحی مستقر بر خاک ...