در این بخش می‌توان منحنی‌های مربوط به بار، جابجائی، تنش، کرنش و یا مسیر تنش کرنش نقاط مدل را رسم کرد. نقاطی که باید منحنی‌ مربوط به آنها رسم شود بایستی در قسمت محاسباتی برنامه مشخص گردند. در هر صفحه نمودار حداکثر ۱۰ نمودار قابل رسم است و نیز می توان از مدل‌های دیگر نیز منحنی اضافه کرد. اعداد مربوط به نمودار نیز قابل دسترسی است و به راحتی می‌توان آن را به سایر نرم‌افزارها مثل Excel کپی کرد.
۴-۲-۲- معرفی نرم افزار GEO STUDIO:
آنالیز پایداری سازه های خاکی یکی از پر سابقه ترین آنالیز ها در مهندسی ژئوتکنیک محسوب می شود. پترسون در سال ۱۹۱۶ با آنالیز پایداری و مطالعه موردی در گوتنبرگ نشان داد که، سطح گسیختگی دایره ای بوده وتوده گسیختگی به تکه های زیادی تقسیم شده است. فلنیوس در سال ۱۹۳۶ یک روش ابتدایی را مبتنی بر تعادل حدی برای روش قطعات معرفی کرد که در اواسط ۱۹۵۴ توسط جانبو و بیشاب توسعه یافـت. با توسعه کــامپیوتر در سال ۱۹۶۰ امکان بکــار بردن روشهـای تکرار بر مبنای الگوهای ذکر شده فراهم شد و در نهایت این موضوع منجر به حل شدن معادلات پیچیده ای شد که توسط مُورگنسترن و پرایس در سال ۱۹۶۵ واسپنسر در سال ۱۹۶۷ شد. واضح است که روش توده برای برنامه نویسی و استفاده از روش تکرار مناسب نمی باشد. بنابراین توسعه روش قطعات راه حل مناسبی برای استفاده از روش تکرار و محاسبه پایداری شیب می باشد. نرم افزار GEO-STUDIOبر این اساس توسعه یافته و تاکنون مورد استفاده در اغلب پروژه های اجرایی می باشد. این نرم افزار شامل بخش های زیر می باشد[۱۵] :

۱- SEEP/W
۲- SLOPE/W
۳- SIGMA/W
۴- QUAKE/W
۵- TEMP/W
۶- CTRAN/W
۷- AIR/W
۸- VADOSE/W
در این پروژه برای مدل سازی شرایط کاهش سریع آب و در نظر گرفتن پارمتر زمان و در آخر بدست آوردن ضریب اطمینان تحت شرایط کاهش سریع از دو بخش ۱ و ۲ نرم افزار استفاده می شود. به همین دلیل، فقط توضیح مختصری در مورد این روش ها ارائه می شود.
۱- SEEP/W: یک نرم افزار مناسب برای مدلسازی مسائل تراوش می باشد، که اولین نسخه آن در سال ۲۰۰۰ توسط شرکت GEO-SLOPE، تهیه کننده نرم افزارهای تخصصی مهندسی ژئوتکنیک به بازار عرضه شد. این نرم افزار قابلیت حل معادله تراوش را در حالت پایدار، ناپایدار و با تئوری جریان در محیط اشباع و غیر اشباع دارد. این نرم افزار از روش اجزاء محدود برای تحلیل مسائل استفاده می کند. SEEP، برای ساخت مدل از مفهوم اشیاء بهره می برد، که از ترکیب آنها با یکدیگر مدل ساخته می شود. این اشیاء عبارتند از: مدل هندسی، شرایط مرزی، مشخصات مصالح، مشخصات تحلیل و نتایج تحلیل. سه آیکون اصلی این نرم افزار بترتیب: Keyin برای تعیین مشخصــــات، Draw برای تخصیص مشخصات و Sketch برای کشیدن کارهای گرافیکی هستند که در این پروژه مورد استفاده قرار گرفته اند. در این نرم افزار امکان استفاده از تمام شرایط مرزی ممکن از قبیل هد کل، هد فشار، دبی و همچنین شرایط خروج آب از یک مسئله تراوش وجود دارد. با توجه به اینکه این نرم افزار تحلیــل غیراشباع انجـــام می دهد، لذا امکان تعریـف تابـع نفوذپذیری در این نرم افزار وجود دارد. رابطه ضریب نفوذپذیری با فشار منفذی به صورت نقطه ای تعریف می شود و نرم افــــزار با بهره گرفتن از روش های برازش منحنـــی، یک منحنـــی به این نقاط برازش شده داده و در تحلیــــل از آنهـــــا استفـــــاده می کنـــــد. این نرم افــــزار در قسمت Material Hydraulic Conductivity Function با اعمال در فشار صفر و تابع ، در فشار -۱۰۰ کیلوپاسکال تابع نفوذپذیـری را تعریف می کنـــد. همچنین تغییرات محتوای رطوبت حجمی خاک در قسمت Material Vol. Water Content ، به صورت نقطه ای و یا تابع در بخش Function قابل اعمال است.
شکل (۴-۵-الف): تغییرات محتوای رطوبت حجمی خاک ب: منحنی خطی تابع تعریف شده برای تغییرات نفوذپذیری[۱۵]
اعمـــــال شرایــــط مرزی مورد استــــفاده در این نـــــرم افـــــزار در قسمت Keyin Boundary Conditions:، به دو صورت شرایط با سطح آب ثابـــــت بصورت Steady، و شرایط کاهش سریع سطح آب بصورت RDD ، قابل تعریف می باشد. در قســمت Steady، سطح آبی ثابت با توجه به عمق کانال در نظر گرفته می شود. مقدار آب منظور شده در این پروژه برابر با ۰/۸ H، (عمق کل) می باشد. شرایط RDD، در این بخش بصورت تعریف تابع قابل اعمال به نمونه می باشد. تابع در نظر گرفته شده در این پروژه بصورت زیر می باشد.
جدول (۴-۱): تابع کاهش سریع سطح آب[۱۵]

H(m)

T(hr)

۰/۸ H

۰

۰/۱ H

۴

۲- SLOPE/W : در سال ۱۹۷۷ توسط پروفسور فردلاند در دانشگاه ساسکاچوان کد نویسی و اجرا شد. اولین نسخه تجاری آن در یک کامپیوتر مرکزی نصب وامکان استفاده از آن فراهم شد. بعـــدها با گسترش کامپیوترهــــای شخصـی کدهای مربوطه در محیـط این کامپیوترها بازنویسی شده ودر سال ۱۹۸۳ به PC-SLOPE/W، تغییر نام داد. سپس با معرفی Windows توسط مایکروسافت و گرافیکی شدن برنامه ها SLOPE/W پا به عرصه گذاشت و روز به روز گسترده تر شد و در سال ۲۰۰۴ ورژن ششم این برنامه که یکی از زیر برنامه های GEO STUDIO می باشد پا به عرصه گذاشت. روش تعادل حدی در سال ۱۹۷۷ توسط فردلاند توسعه یافت. این روش بر پایه دو عدد ضریب اطمینان می باشد که یکی Fm (ضریب اطمینان مربوط به لنگر) و دیگری Ff (ضریب اطمینان مربوط به نیروی افقی) می باشد. البته لازم به ذکر است که ایده استفاده از دو ضریب اطمینان را برای اولین بار اسپنسر معرفی کرد. روش GLE با فرمول: f(x).λ X=E که در آن λ ضریب مقیاس بوده و f(x) تابعی است که به شکل های زیر می باشد تعریف می شود. دو نمونه الف و ب پر کاربرد ترین در نرم افزار می باشد.
الف ب
شکل(۴-۶): نمودارهای تابع f(x) [15]
برای محاسبه ضریب اطمینان در این بخش، معادلات و روش های زیادی بر مبنای روش قطعات توسعه یافته اند که اساس آنها یکی بوده و تفاوت آنها تنها در فرضیاتی بوده که انجام داده اند، که به شرح زیر می باشد [۱۵]:
۱- Fellenious : از تمامی نیروهای بین قطعه ای صرفنظر می کند وتنها روشی است که می توان بصورت دستی نیز انجام داد.
۲- Bishop: بیشاب در سال ۱۹۵۰ در دانشگاه لندن روشی را بنا نهاد که طبق آن از نیروهای برش بین قطعات صرفنظر می شود.
۳- Janbo: نیروی برشی بین قطعات برابر صفر بوده وضریب اطمینان با توجه به تعادل نیروهای افقی بدست می آید.
۴- Spencer : هر دو نیروی بین قطعه ای اعم از برشی و عمودی را در نظر می گیرد با این فرض که نسبت نیروی برشی به نیروی عمودی بین قطعات برابر عدد ثابتی می باشد.
۵- Morgenstern&price: مشابه روش اسپنسر بوده با این تفاوت که f(x) را می تواند توابع مختلفی در نظر بگیرد. با توجه به اینکه در این پروژه برای محاسبه ضریب اطمینان از این روش استفاده شده، فقط به شرح مختصری از این روش پرداخته خواهد شد.
شکل(۴-۷): ضریب اطمینان به روش مورگنسترن [۱۵] شکل (۴-۸): پلیگون نیروها در روش مورگنسترن[۱۵]
توضیح اینکه در نمودار f(x) ، مقدار تابع برای هر قطعه از روی نمودار قابل محاسبه است و میزان ضریب اطمینان کمتر از روش بیشاب می باشد، تعادل بهتری را از لحاظ نیروهای وارده شاهد بوده و به کاربر اجازه می دهد تا توابع متعددی را برای تحلیل انتخاب نماید.
۶- Corps of engineers :
الف- در این روش ضریب مقیاس را برابر واحد در نظر گرفته وتابعf(x) را برابر با شیب خط واصل ابتدا وانتها منظور می نمایند ابتدا و انتهای شیب با بهره گرفتن از تعیین سطح لغزش بدست می آید.
ب- این روش شبیه به روش الف بوده با این تفاوت کهf(x) در آن برابر شیب طبیعی زمین می باشد، بدین ترتیب که در حالت افقی برابر صفر بوده و شیب به موازات آن می باشد.
۷- Law-karafiath : مثل روش قبل بوده با این تفاوت که تابعی را که در نظر می گیرد به صورت زیر می باشد:
۸- Sarma : فرضیات اساسی این روش که متمایز از روش های دیگر است، این است که قطعات را بصورت بلوک های مختلف با زوایای مختلف فرض کرد که بدلیل پیچیدگی الگوریتم حل در این نرم افزار تنها از روش عمودی استفاده شده است و تابعی که استفاده کرده است بصورت زیر می باشد:
X= c×h+E
که در آن h طول مؤثر، X نیروی برشی بین قطعه ای وارد از طرف چپ و راست و E نیروی افقی که بر قطعه وارد می شود (بین توده ای) می باشد. زمانی که ۰=c مشابه روش اسپنسر می باشد. این روش نیز هم تعادل لنگر و هم تعادل نیرو را در نظر می گیرد و در آن تابع مشابه به مقاومت برشی خاک در نظر گرفته می شود.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...