دانشگاه آزاد اسلامی

واحد بندرعباس

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران M.SC

گرایش:سازه های هیدرولیکی

موضوع:

بررسی و ارزیابی راهکارهای جلوگیری از نفوذ امواج ناشی از باد جنوب شرق به شمال غرب (باد سهیلی) به درون حوضچه بندر لنگه با بهره گیری از شبیه سازی عددی

استاد راهنما:

دکتر پیمان بدیعی

استاد مشاور:

دکتر صمد حمزه ئی

چکیده:

بندر لنگه بدلیل موقعیت خاص جغرافیائی از گذشته های دور به عنوان یک ایستگاه ترانزیتی بار و مسافر فعالیت می نموده است. این فعالیت طی سالهای گذشته باعث ارتقای انتظارات از آن گردیده ، بطوریکه برنامه‌ی توسعه‌ی آن به اجرا درآمده است . آینده نگری در توسعه‌ی بندر، مدیریت آن را بر آن داشته تا پذیرش شناورهای بزرگتری را در طرح توسعه مد نظر داشته باشد، بطوریکه با اجرای اطاله موج شکن شرقی، مساحت حوضچه 28 هکتاری حاصله اجازه تردد شناورهای 7 تا 10 هزار تن را نیز در آینده نزدیک ممکن می سازد.در حال حاضر بهره برداری حجم زیاد شناورهای سنتی (لنج ها)  از حوضچه و عدم وجود فضای کافی جهت لنگراندازی آنها منجر به توقف شناور‌ها در تمام سطح حوضچه گردیده است.در طرح توسعه بندر لنگه جانمایی خطوط پهلوگیری بنحوی است که در حوضچه 99 درصد مواقع دارای آرامش(ارتفاع امواج پای اسکله کمتر از 30 سانتی متر) می باشند. اما در 1 درصد مابقی مواقع امواجی مانند امواج سهیلی ( امواج 180 درجه) که درصد وقوع بسیار پایینی دارند، در تمام سطح بندر شرایط آرامش لازم جهت لنگراندازی لنج ها وجود ندارد و پهلوگیری شناورها را مختل می سازند. هدف این تحقیق ارایه راه حل به منظور ایجاد شرایط بهره برداری مناسب در تمامی مواقع سال است. جهت  بررسی نفوذ امواج در داخل حوضچه و بررسی میزان ارامش آن از مدل BW از بسته نرم افزاری Mike21 استفاده شده است. با توجه به آیین نامه ژاپن که برای این بندر درصدمجاز ارتفاع امواج بیش از 3/0 متر را در خطوط پهلوگیری (پای اسکله ها) به 5/2 متر درصد معادل 9 روز در سال محدود می کند، با میزان نا آرامی حدود 1 درصد حوضچه، شرایط بهره برداری منظور در برابر امواج‌ سهیلی از جهت 180 درجه وعلی رغم درصد وقوع پائین این امواج، حدود 3 تا 4 بار طوفان در سال تامین شرایط آرامش در تمام سطح حوضچه که لنج با مشکل مواجهه است.در این تحقیق پس از مطالعه شرایط اقلیمی و آب و هوایی بندر لنگه،گزینه های مختلف جهت ایجاد آرامش در طول سال با شبیه سازی ارائه و با انجام بررسی های فنی و اجرایی گزینه مناسب پیشنهاد گردیده است.

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

استان هرمزگان با وسعت حدود  شصت و هشت هزار و چهارصد و هفتاد و پنج  کیلومتر مربع، این استان از شمال و شمال شرقی با استان  کرمان ، از جنوب با خلیج فارس و دریای عمان ، از جنوب شرقی با سیستان و بلوچستان و از غرب با استان‌های فارس و بوشهر همسایه است.

شهرستان بندر لنگه واقع در استان هرمزگان یکی از قدیمی ترین بنادر ایران بوده   که مرکز آن واقع در 54 درجه و 54 دقیقه طول شرقی و26درجه و 23 دقیقه عرض شمالی قرار دارد. از سمت جنوبی با بستر نیلگون خلیج  فارس هم مرز است.

لازم به ذکر است این شهر در تبادل تجاری با کشورهای حاشیه خلیج فارس از زمانهای قدیم مشغول تجارت بوده و نقش به سزایی در اقتصاد منطقه دارد.

از آنجایی که اداره بنادر و دریانوردی با قدمت طولانی بعنوان یکی از مراکز اقتصادی شهر مورد توجه  میباشد لذا لازم است طرحهای توسعه ای آن مورد توجه  قرار گیرد.

2-1- بیان مسئله تحقیق

طرح توسعه بندر لنگه اخیرا توسط سازمان بنادر و دریانوردی در دست اجرا است، بنحوی که دو حوضچه مجزا ، یکپارچه گردیده و مشکلات نفوذ امواج قدیم حوضچه حتی المکان برطرف گردیده است. اما از آنجایی که بدلیل وجود دهانه ورودی بندر  نمی توان حوضچه را برای تمام جهات  محفوظ نگه داشت این حوضچه در برابر امواج ناشی از باد سهیلی (امواجی که در مجاورت بندر از سمت جنوب به شمال انتشار دارند) با مشکلاتی مواجه است. در این تحقیق سعی بر آن است تا میزان اهمیت این مشکل و راهکارهای مقابله با آن مورد ارزیابی قرار  گیرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه گیلان

پردیس دانشگاهی

پایان‏ نامه کارشناسی ارشد

عنوان:

پهنه بندی و پیش‌بینی وقوع زمین لغزش با استفاده از GIS

استاد راهنما:

دکتر امیرهوشنگ نظامیوند چگینی

چکیده:

استان گیلان و منطقه رودبار واقع در جنوب این استان، یکی از مستعدترین مناطق کشور نسبت به وقوع زمین لغزش، سنگ ریزش و سایر پدیده‌های مرتبط با لغزش دامنه‏ها می‌باشد. زمین‏لغزش موجب بروز فرسایش‏های شدید و گاه خسارات مالی و جانی می‌شود؛  لذا بررسی علل موثر بر وقوع این پدیده و تعیین پهنه‏های لغزشی حائز اهمیت است. در این پژوهش جهت تعیین خصوصیات خاک منطقه لغزشی اقدام به نمونه‌گیری از ترانشه‏ها و مرز گسلیده دامنه‏های لغزشی حوزه رودبار شد. نمونه‌های خاک از 10 زمین لغزش مکان‌یابی شده پس از بررسی صحرایی تهیه شدند. تعیین سایر عوامل موثر در لغزش دامنه‏های منطقه و تهیه نقشه‏های رقومی جداگانه از هر کدام از عوامل مرحله بعدی تحقیق را در برگرفت. 9 لایه اطلاعاتی شامل: جهت و درجه شیب، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، بارندگی، تغییرات نسبی ارتفاع و فاصله از شبکه راه‏ها و آبراهه‏ها و گسل‌ها در محیط GIS جهت تهیه نقشه‌های وزنی استفاده شد. سپس برای تجزیه و تحلیل داده‏ها از مدل آماری LNSF در محیط GIS استفاده شده و منطقه مورد مطالعه به پنج پهنه با استعداد زمین لغزش خیلی کم (1)، کم (2)، متوسط (3)، زیاد (4)، و خیلی زیاد (5) تقسیم گردید. پس از تلفیق و تجزیه و تحلیل لایه‏ها با مدل LNSF و محاسبه 26 نقشه پهنه بندی، بهترین نقشه با استفاده از منحنی نرخ موفقیت انتخاب شد. سپس از میان 5 پهنه ذکرشده، مستعدترین منطقه به بروز زمین لغزش جهت مطالعات تکمیلی انتخاب شد. با انجام آزمایش‏های شناسایی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی نمونه‏های خاک در آزمایشگاه مکانیک خاک دانشکده فنی دانشگاه گیلان که شامل آزمایش‏های دانه‌بندی، حدود آتربرگ و برش مستقیم بود، پهنه بندی ژئوتکنیکی پهنه استعداد زمین لغزش خیلی زیاد و تعیین ضریب اطمینان استاتیکی در این پهنه صورت گرفت. نتایج حاکی از آن بود که حدود نیمی از خاک پهنه از نوع CL است، همچنین با تعیین ضریب اطمینان استاتیکی در پهنه استعداد زمین لغزش خیلی زیاد مشخص شد که در صورت رسیدن خاک به درجه اشباع می‌توان انتظار ناپایداری دامنه‏ها را در بخش وسیعی از منطقه مورد مطالعه را داشت.

فصل اول: کلیات پژوهش

1- مقدمه

نیاز روزافزون انسان به طبیعت و روند رو به رشد فعالیت‌های عمرانی، بخش قابل توجهی از سرمایه‌گذاری‌های ملی و زیربنایی را به خود اختصاص داده است. این سرمایه‌ها باید با اطمینان کافی انتخاب شده به مصرف برسند تا متضمن بقاء و دوام منافع حیاتی انسان باشند. اما وجود پیچیدگی‌ها‌ی طبیعت مشکلاتی را بر سر راه تحقق این امر فراهم می‌آورد و ضمن اتلاف سرمایه‌های ملی و مردمی، انسان‌های بی‌گناه را قربانی می‌کند. حوادث و وقایع طبیعی بزرگ مقیاس نظیر، آتش‌فشان‌ها، زلزله‌ها و باران‏های سیل‌آسا که به عنوان حوادث غیرمترقبه یا بلایای طبیعی خوانده می‌شوند، از جمله مهم‌ترین و وسیع‌ترین این مشکلات هستند که به طور مستقیم و غیرمستقیم باعث بروز تلفات و خسارات قابل توجهی می‌شوند. از جمله آثار غیر‌مستقیم این حوادث ایجاد زمین لغزش‌ها و ریزش‌های سنگی در مناطق کوهستانی و کوهپایه‌ای می‌باشد.

حرکات توده‌ای[1] از جمله پدیده‌هایی است که گاهی در شیب تند تپه‌ها و مناطق کوهستانی به وقوع می‌پیوندد و در برخی موارد خطرات جانی و مالی در پی دارد. یکی از اثرات غیرقابل‌انکار این پدیده، تشدید فرسایش خاک و انتقال رسوبات به پشت سدها و یا بندهای پایین‌دست حوزه‌های آبخیز می‌باشد.

زمین لغزش‌ جزء پدیده‌هایی به شمار می‌روند که در کل به عنوان حرکت توده‌ای معرفی می‌شوند. مطالعه علمی و جامع پدیده زمین لغزش در دنیا به دلایل متعدد، از مهم‌ترین مسائل در پروژه‌های عمده عمرانی، همچون انتخاب مسیر احداث بزرگراه‌ها و راه‌های اصلی و فرعی کوهستانی، انتخاب محل احداث سدهای خاکی، بتونی و طرح‏هایی همچون توسعه جنگل‌ها و مراتع طبیعی و هرگونه توسعه معدنی در گرو مطالعات پایداری شیب‌های طبیعی منطقه است. عدم توجه به این مسئله خسارات جبران‌ناپذیری را می‌تواند به دنبال داشته باشد.

کشور ایران با توجه به توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، شرایط جغرافیایی و سازندهای متنوع زمین‌شناختی، فعالیت‌های نئوتکتونیکی، لرزه‌خیزی، شرایط مساعدی را برای وقوع پدیده زمین لغزش، به طور بالقوه دارا می‌باشد. این پدیده هر ساله به خسارت‌های مالی و جانی، تخریب راه‌ها، خطوط لوله، خطوط انتقال نیرو، تأسیسات معدنی، تونل‌ها، نقاط مسکونی شهری و روستایی و منابع طبیعی در کشور منجر می‌شود. عدم رعایت کاربری مناسب برای مناطق و تغییر در کاربری زمین‌ها همگی دست به دست هم داده تا فرسایش خاک، روز به روز با شدت بیشتری صورت گیرد و مبالغ مالی زیادی بجای آنکه صرف تولید و آبادانی این کشور گردد به ناچار صرف تثبیت خاک و جلوگیری از فرسایش می‌شود [1].

استان گیلان و منطقه رودبار واقع در جنوب این استان، یکی از مستعدترین مناطق کشور نسبت به وقوع زمین لغزش، سنگ ریزش و سایر پدیده‌های مرتبط با لغزش دامنه‏ها می‌باشد. پس از احداث آزادراه رشت – قزوین ، با توجه به سرعت بالای حرکت خودروها، ریزش‌های جزئی در طول مسیر نیز می‌تواند بسیار خطرناک باشد، لذا این مسئله و در نظر گرفتن امنیت جانی رانندگان اهمیت مطالعه پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش  و تثبیت ترانشه‌ها با روش‌های متناسب با شرایط طرح را لازم می‌سازد.

در همین رابطه طی بازدیدهای صحرایی که از محدوده مورد مطالعه (رودبار) به عمل آمده و برداشت‌ها و اندازه‌گیری‌های انجام شده 10 مورد زمین لغزش شناسایی و به نقشه درآورده شدند. شناسایی اولیه این لغزش‌ها با استفاده از عکس‌های ماهواره‏ای و هوایی بوده که پس از مطالعات صحرایی، با استفاده از سامانه موقعیت‌یاب جهانی[2] محل وقوع و وسعت آنها علامت‌گذاری و مشخص گردیدند. همچنین جهت تعیین خصوصیات خاک منطقه لغزشی، اقدام به نمونه‌گیری از ترانشه‏ها و مرز گسلیده دامنه‏های لغزشی شد. تعیین سایر عوامل موثر در لغزش دامنه‏های منطقه و تهیه نقشه‏های رقومی جداگانه از هر کدام از عوامل مرحله بعدی تحقیق را در برگرفت. در این مرحله، جهت و درجه شیب، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، بارندگی، تغییرات نسبی ارتفاع و فاصله از شبکه راه‏ها و آبراهه‏ها و گسل‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. برای تحلیل داده‏ها از روش LNSF[3] در محیط GIS[4] استفاده شده و منطقه مورد مطالعه به پنج پهنه با حساسیت زمین لغزش خیلی کم (1)، کم (2)، متوسط (3)، زیاد (4)، و خیلی زیاد (5) تقسیم گردید. در نهایت از نتایج حاصل از آزمایش مکانیک خاک نمونه ‏ها که شامل دانه‌بندی، حدود آتربرگ و برش مستقیم است، جهت پهنه بندی ژئوتکنیکی پهنه استعداد زمین لغزش خیلی زیاد و تعیین ضریب اطمینان استاتیکی در این پهنه استفاده شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشکده فنی

(پایان نامه کارشناسی ارشد)

عنوان:

تخمین ضرایب آزمایش تحکیم در لایه‌های آبرفتی با استفاده از مدلسازی با Anfis  و شبکه‌های عصبی

استاد راهنما:

دکتر عباس مهدویان

چکیده:

نشست تحکیمی یکی از ملاحظات مهم طراحی در پروژه‌های عمرانی همچونه سازه ها، راهها و راه آهن است. این پدیده بوسیله آزمایش تحکیم تعیین می‌شود. آزمایش تحکیم یک آزمایش نسبتا وقت گیر و پر هزینه است که باید با دقت کافی انجام شود. در بسیاری از پروژه ها به خصوص در پروژه‌های خطی مانند راهها و راه آهن عدم انجام آزمایش تحکیم به تعداد و با دقت کافی ممکن است سبب وارد آمدن خسارات قابل توجهی گردد. با توجه به زمان نسبتا زیاد آزمایش تحکیم، تخمین نشست تحکیمی بر مبنای پارامترهای موثری که با انجام آزمایشات ساده و کم هزینه و با دقت کافی قابل تعیین باشند، همواره مورد توجه بسیاری از کارشناسان و محققین ژئوتکنیک و راه سازی بوده است.

در این پژوهش با استفاده از مجموعه‌ای از داده‌های آزمایشگاهی بدست آمده از چهارده طرح بزرگ ایران و به کمک روش برازش خطی گام به گام رابطه‌ای برای تخمین میزان نشست تحکیمی خاک بر اساس پارامترهای موثر وابسته ارائه شده است و با استفاده از مجموعه‌ای از داده‌های آزمایشگاهی نتایج این رابطه با نتایچ آزمایشگاهی و روابط ارائه شده توسط محققین دیگر مقایسه شده است و از  روش‌های Anfis و Neural Network جهت مدل سازی استفاده شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی مدل ارائه شده نسبت به روابط قبلی از خطای کمتری برخوردار بوده و تطابق بهتری با نتایج واقعی دارد.

فصل اول: کلیات

1- مقدمه

1-1- تعریف مساله و هدف از پژوهش

راه حل مستقیم برای تعیین پارامترهای نشست تحکیمی خاک، استفاده از آزمایش تحکیم است. مطابق استاندارد انجام آزمایش تحکیم نیاز به صرف حدود یک هفته وقت دارد. دشواری انجام آزمایش تحکیم و بالاخص زمان طولانی و هزینه بالای آن سبب بروز محدودیت‌های فراوان در کیفیت و کمیت آزمایش به ویژه در پروژه‌های حجیم و وقت گیر شده است. در اکثر این پروژه ها به منظور جلو گیری از نیاز به زمان طولانی و همچنین کاهش هزینه‌های انجام مطالعات ژئوتکنیک اغلب تعداد آزمایش ها کاهش داده می‌شود و در نتیجه اطلاعات پیوسته و جامع از خاکها بخصوص در مواردی که تنوع لایه بندی زیاد است، بدست نمی‌آید. این امر سبب می‌شود طراحان بدون داشتن اطلاعات کافی، اقدام به ساده سازی پارامترهای طراحی می‌نمایند که معمولا به صورت دست بالا است و از جهت دیگر سبب افزایش هزینه‌های اجرا می‌شود. بنابراین لازم است معیارهایی مشخص گردند تا بتوان از طریق آنها به دانشی جامع و با خطای قابل قبول پارامترهای تحکیم را تخمین زد. این کار علاوه بر اینکه سبب کاهش حجم آزمایشات و صرفه جویی در زمان و هزینه می‌شود از طرف دیگر می‌تواند اطلاعات پیوسته‌ای از ساختگاه مورد نظر را فراهم سازد و دانش طراحان را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. با توجه به این موارد محققین مختلفی سعی کردند تا با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی فرمول‌های تجربی جهت تعیین پارامترهای تحکیم خاک ارائه دهند. بدین طریق می‌توان بدون انجام آزمایش تحکیم اقدام به تخمین نتایج حاصل از آن نمود. در این پژوهش پس از بررسی روابط ارائه شده توسط سایر محققین جهت تخمین نشست تحکیمی، با استفاده از اطلاعات تفصیلی بدست آمده از چهارده پروژه بزرگ ایران و با استفاده از شبکه‌های عصبی- فازی (ANFIS) مدلی با دقت بالا جهت تعیین نشست تحکیمی خاک ارائه می‌شود.

2-1- پدیده تحکیم

فشردگی یا تراکم خاک در اثر تاثیر سربار (وزن سازه) باعث نشست سازه واقع بر روی آن می‌شود که به این پدیده نشست خاک می‌گویند. که در حالت کلی نشست خاک به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند:

الف) نشست آنی (Immediate Settlement) که ناشی از تغییر شکل الاستیک خاک خشک و یا خاکهای مرطوب و اشباع بدون تغییری در میزان آب می‌باشد و در تمام خاکها مورد توجه است.

ب) نشست تحکیمی (Consolidation Settlement) که ناشی از تغییر حجم خاک اشباع به علت رانده شدن آبهای موجود در حفرات است و در خاکهای ریز دانه مانند رس مورد توجه قرار می‌گیرد.

وقتی خاک اشباع تحت بارگذاری قرار می‌گیرد، در آغاز تمام بار گذاری توسط آب حفره‌ای تحمل می‌شود و به آن افزایش فشار آب حفره‌ای می‌گویند. در صورتی که زهکشی انجام شود، به مزور زمان حجم خاک کاهش می‌یابد که به آن تحکیم گفته می‌شود و باعث نشست می‌گردد. از طرفی ممکن است خاک در اثر جذب آب حفره‌ای یا فشار آب حفره‌ای منفی افزایش حجم دهد که به آن تورم می‌گویند.

نرخ تغییر حجم تحت بار گذاری به نفوذ پذیری نمونه بستگی دارد، از این رو آزمایش تحکیم معمولا در خاک‌های با نفوذ پذیری کم (مانند رس) انجام می‌گیرد. هدف از انجام آزمایش تحکیم، تعیین پارامترهای موثر در پیش بینی شدت نشست و میزان آن در سازه‌های متکی بر خاک‌های رسی است. آزمایش تحکیم در واقع آزمایش جهت بر آورد پارامترهای تحکیم یک بعدی ترزاقی است که از حل همزمان دو معادله تعادل و پیوستگی به صورت تک بعدی حاصل شده است.

نمونه گیری از خاک با حفظ شرایط واقعی کار بسیار مشکلی است. تفاوت قابل توجه در میزان رطوبت، حد روانی و شاخص پلاستیسیته و فشار همه جانبه نمونه‌های تهیه شده از اعماق مختلف و حتی از یک عمق خاص، بیانگر تفاوت و رفتار در نمونه‌های تهیه شده از یک نوع خاک می‌شود و این مسئله علاوه بر افزایش هزینه انجام آزمایشات سبب پیچیدگی و وارد نمودن قضاوت مهندسی در پروژه‌های مهندسی ژئوتکنیک می‌گردد. داده‌های آزمایشگاهی زیادی موجود هستند که در پروژه‌های معینی به کار رفته و عملا بعد از مدتی فراموش شده اند. این اطلاعات قدیمی می‌توانند بعنوان یک بانک اطلاعاتی مفید در ارزیابی پارامترهای ژئوتکنیکی بکار گرفته شوند[1].

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه قم

دانشکده فنی و مهندسی

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران- سازه‌های دریایی

عنوان:

مدل‌سازی عددی نفوذ امواج به داخل بنادر و بررسی آرامش حوضچه

مطالعه موردی بندر دیر

استاد راهنما:

دکتر امیر علیخانی

چکیده:

بندر دیر در استان بوشهر که به‌عنوان بزرگ‌ترین بندر صیادی ایران شناخته می­شود، پس از توسعه در سال 90 و احداث موج‌شکن جدید، دچار مشکل نفوذ موج و تلاطم حوضچه شد و مشکلات و حوادثی در این بندر به وجود آمد. علت بروز این پدیده تغییر دهانه ورودی بندر از غرب به جنوب شرقی و در پی آن نفوذ امواج و ایجاد تلاطم در حوضچه می­باشد. در این تحقیق، بررسی نفوذ موج به بندر در پی تغییر پلان بندر با استفاده از مدل­سازی عددی و با استفاده از ماژول BW نرم‌افزار MIKE 21  مورد بررسی قرار گرفت. بر پایه نتایج حاصل از این مدل­سازی، در شرایط کلی امواج نفوذی به بندر که از جهات شرق تا جنوب می­تابند، تهدیدی برای آرامش حوضچه بندر به شمار نمی­روند و تنها در مواقع طوفانی که ممکن است امواجی به بزرگی 1/2 متر از جهت جنوب شرق تابیده شوند، آرامش حوضچه بندر به ­هم خورده و تلاطم بیش‌ازحد مجاز در بندر ایجاد می­شود. ارتفاع امواج در شرایط حوضچه متلاطم به بیش از 40 سانتی­متر می­رسد و این شرایط خطری برای شناور­های پهلوگرفته و در حال پهلوگیری محسوب می­گردد. این مسئله در نواحی نزدیک به دهانه ورودی بندر اهمیت دوچندان پیدا می­کند؛ چون ارتفاع امواج در این نواحی به بیش از 5/1 متر رسیده و احتمال بروز آسیب­­های شدید برای شناور­های در حال تردد در این نواحی بسیار بالاست. با توجه به معیار­های آرامش حوضچه و نظر به فراوانی بسیار ناچیز این امواج در سال، در حالت کلی میزان آرامش حوضچه این بندر در حد کافی و بیش از 5/97 درصد اوقات سال است. بااین‌حال برای شرایط طوفانی توصیه می­شود با اطلاع­رسانی به­موقع این شرایط از سوی مسئولین محلی، از تردد شناور­ها در نواحی نزدیک به دهانه ورودی بندر، جلوگیری به عمل آید.

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

امروزه حدود 90 درصد مبادلات تجارت جهانی از طریق دریاها و به‌وسیله کشتیرانی انجام می‌گیرد و نقش و اهمیت بنادر به‌عنوان پایانه‌های حمل‌ونقل دریایی در پاسخ‌گویی به این حجم عظیم از مبادلات کالا و مسافر، بیش‌ازپیش نمایان می‌شود. در کشورهای هم‌جوار با دریا، سواحل به‌عنوان کانون فعالیت‌های اقتصادی اعم از تجارت، صنعت، حمل‌ونقل کالا و مسافر، فعالیت‌های تفریحی و گردشگری، شیلات و پرورش آبزیان محسوب گردیده و در همه حال فرصت‌های ایده آلی را برای توسعه اقتصادی و سرمایه‌گذاری‌های کلان فراهم می‌سازد. وجود قریب به 5800 کیلومتر طول سواحل کشور سبب شده است تا طی دهه‌های اخیر سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجهی در جهت ساخت و توسعه سازه‌ها و تأسیسات ساحلی و دریایی صورت پذیرد و پیشرفت‌های قابل‌توجه علمی، فنی و اجرایی در زمینه طراحی و ساخت بنادر، احداث سازه‌های ساحلی نظیر موج‌شکن، اسکله، ابنیه حفاظتی و تجهیزات دریایی و بندری و سایر تأسیسات ساحلی و فراساحلی، به‌نحوی‌که متضمن تردد ایمن شناورها باشد، حاصل گردد. رفع مشکلات فنی و اجرایی احداث انواع سازه‌های ساحلی و فراساحلی در محیط دریا و صرف هزینه‌های هنگفت این‌گونه سازه‌ها و تأسیسات مهندسی، اهتمام ویژه به طراحی مهندسی صحیح و مناسب بر طبق ضوابط، استانداردها و معیارهای طراحی را بیش‌ازپیش ضروری می‌سازد]6[. بندر دیر در استان بوشهر که بزرگ­ترین بندر صیادی ایران محسوب می­شود، در پی توسعه آن در سال­­های اخیر دچار مشکل نفوذ امواج به حوضچه بندر و تلاطم امواج درون آن شده و مشکلاتی برای تردد و پهلوگیری شناور­های بندر ایجاد گردید. در این تحقیق با استفاده از مدل­سازی عددی، نحوه نفوذ امواج به حوضچه بندر و ایجاد تلاطم در آن بررسی می­شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید

دانشگاه بوعلی سینا

دانشکده مهندسی

گروه عمران

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته عمران گرایش سازه

عنوان:

مطالعه عددی رفتار نوع خاصی از اتصال بتنی نیمه پیش ساخته تیر- ستون

استاد راهنما:

دکتر فریدون رضایی

استاد مشاور:

دکتر مرتضی مدح خوان

چکیده:

یکی از مهمترین مشکلات ساختمان‌های پیش‌ساخته و نیمه پیش‌ساخته بتنی، مسئله تامین صلبیت و گیرداری اتصالات در این سازه‌ها می‌باشد. استفاده از قطعات مناسب و روش های بهینه نصب در اتصال باعث افزایش صلبیت و همچنین استهلاک بیشتر انرژی در اتصالات این نوع سازه‌ها می شود. در این پژوهش سعی بر آن شده است که به روش جدیدی جهت اجرای این نوع ساختمان‌ها با سیستم قاب خمشی دارای گیرداری و صلبیت بالا در اتصالات آن دست یافت. برای رسیدن به این هدف باید بتوان بهترین و مناسب ترین روش‌ها و قطعات را در اتصال انتخاب کرد تا ضمن تامین گیرداری و مقاومت مورد نظر از نظر اجرایی نیز قابل پذیرش باشد. برای این کار با کمک مهندسان شرکت ایران فریمکو و بر اساس توصیه‌های کتاب طراحی انجمن بتن پیش‌ساخته و پیش‌تنیده آمریکا سیستم و نوع اتصال تعریف شده، سپس با مدلسازی این اتصال در نرم افزارهای تحلیل المان‌محدود، کارایی آن مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت بهینه کردن قطعه اتصال مورد تحقیق قرار گرفته است. در ابتدا با مدلسازی سه ساختمان در دست احداث با پلان‌های متفاوت و با سیستم قاب خمشی در نرم افزار ETABS، بعد از انجام تحلیل بر روی سازه اطلاعات لازم از چند نمونه اتصال تیر-ستون بدست آمده است. سپس با مدلسازی و تحلیل اتصال تیر به ستون مورد نظر به صورت صلیبی شکل در نرم افزار ABAQUS، چگونگی رفتار این اتصال مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی رفتار و میزان استهلاک انرژی در اتصالات از منحنی‌های هیسترزیس استفاده نموده و مدلسازی را با  تغییر جزئیات و قطعات مختلف اتصال تکرار نموده تا بتوان به بهینه ترین قطعه اتصال دست پیدا کرد. در نهایت با بررسی‌های لرزه‌ای بر روی اتصال بهینه شده، نتایج تحلیل‌ها نشان از وجود منحنی هیسترزیس با عملکرد مناسب داشته ولی در نهایت با محاسبه شاخص صلبیت، این اتصال به صورت اتصال نیمه گیردار شناخته شده و دارای صلبیت کامل جهت اجرای قاب خمشی بتنی پیش‌ساخته بدون دیوار برشی نمی‌باشد.

فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات و هدف مطالعه

صنعتی سازی و کاربرد سازه‌های بتن آرمه پیش‌ساخته و نیمه پیش‌ساخته، و برخورداری از مزایای آن سال‌های متمادی است که در کشورهای پیشرفته مورد توجه قرار گرفته و در سال‌های اخیر به این موضوع در کشورمان نیز توجه شده است. پیش‌ساختگی، اعضای سازه‌ای با کیفیت بالا، کارآمدی بیشتر، صرفه جویی در وقت و هزینه کمتر را به همراه داشته است. از مزیت های این سازه‌ها ایجاد یک روند مستمر تولید با هدایت و نظارت متخصصین می باشد. در این روند، مکانیزه کردن، سرعت بخشیدن، اقتصادی نمودن و کنترل کیفیت فرآورده‌ها، همچنین بهبود شرایط کار و به حداقل رسانیدن آثار جوی هنگام تولید مد نظر می‌باشند[1].

اغلب سیستم‌های پیش‌ساخته موجود در دنیا از نوع اتصال غیرگیردار با جزئیات ظریف هستند که تولید و نصب آن دشوار بوده و معمولاً برای کشورمان مناسب نیستند. در ایران که در اکثر مناطق، خطر لرزه‌خیزی زیاد تا خیلی زیاد است، سیستم های نیمه گیردار در قاب خمشی پیش ساخته ممکن است جوابگو نباشد و به سیستمی نیاز باشد که قادر به مقابله با نیروهای مؤثر جانبی باشد. با وجود مزایای مختلف سازه های پیش‌ساخته، در نتیجه وجود پاره‌ای از مسائل که به طور حل نشده‌ باقی مانده‌اند، صنعت پیش‌ساختگی به پتانسیل کامل خود نرسیده است. این مشکلات بیشتر برخاسته از نوع اتصالات ساختمان‌های پیش‌ساخته است[2].

تحقیق حاضر سعی در معرفی و  بررسی رفتار یک نوع اتصال  صلب نیمه پیش ساخته تیر به ستون در ساختمان‌های بتنی با سیستم قاب خمشی دارد، که توسط کارشناسان شرکت ایران فریمکو طرح اولیه آن داده شده است. لازم به توضیح است که رفتار این نوع اتصال در آیین نامه‌های موجود در کشور، همچون آیین نامه بتن ایران[3] یا مبحث نهم مقررات ملی ساختمان[4] بررسی نشده است. همچنین این موضوع نیز باید مورد توجه قرار گیرد که مطابق آیین نامه داخلی برای سیستم‌های پیش ساخته خطی(دارای تیر و ستون) اتصالات در تحلیل سازه با فرض مفصلی بودن در برابر بارهای جانبی و با قبول مدل واقعی سختی در عملکردهای دیگر سازه وارد محاسبه شوند. اتصالاتی که صلب فرض شوند، باید درجا بتن ریزی شوند یا کاملا با جزییات اتصال قاب درجا بتن‌ریزی شده، مشابه باشند. در غیر اینصورت باید مقاومت خمشی و سختی آن‌ها در نامناسب‌ترین شرایط توسط آزمایش‌های دقیق ثابت شده باشند. در این آزمایش‌ها بخصوص باید اثر بارهای نوسانی و تغییرات داخلی سازه بر اثر جمع شدگی بتن و تغییرات دما تعیین گردند[1].

در این تحقیق، علاوه بر عملکرد لرزه‌ای مناسب این نوع اتصال صلب نیمه ‌پیش‌ساخته، به سهولت در اجرای آن با توجه به امکانات اجرایی و توانایی‌های موجود درکشور نیز توجه شده است، زیرا هر یک از دو سیستم قاب خمشی و ترکیب قاب خمشی و دیوار برشی درجاریز دچار محدودیت‌هایی می‌باشند. به دلیل امن‌تر بودن سازه‌های با درجات نامعینی بالا، اقدام به طرح و بررسی فنی و اجرایی سیستم قاب خمشی تنها بصورت نیمه پیش ساخته شده‌است. مزیت دیگر قاب خمشی تنها به جای سیستم ترکیبی قاب خمشی و دیوار برشی درجا، در مواقعی است که نتوان دیوار برشی درجا را اجرا نمود،  همانند محل بازشوها و زمان‌هایی که بحث اندرکنش بین قاب و دیوار مطرح می‌شود. از دیگر مزایای عمده این روش جدید امکان استفاده از آن در انبوه سازی و سریع سازی ساختمان‌ها می‌باشد. خصوصاً در کشور ما که بخش عظیمی از ساختمان‌ها فاقد سیستم مقاوم خوبی در برابر زلزله هستند استفاده از این روش یک سازه امن و صحیح با مقاومت بالا را حاصل می‌کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه کلیک کنید