فهرست:
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 2
1-2- هندسه متعارف برخی شمعهای درجا ............................................................................. 3
1-3- نحوه قرارگیری شمع‌ها در خاک ....................................................................................... 5
1-4- گروه شمع‌ها ............................................................................................................................ 6
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته
2-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 10
2-2- مطالعات آزمایشگاهی انجام شده بر روی شمعهای مخروطی ................................... 10
2-3- مدلسازیهای انجام شده برای شمعهای مخروطی ..................................................... 17
2-4- روشهای تحلیلی برای شمعهای باریک شونده ............................................................. 19
2-5- سایر مطالعات .......................................................................................................................... 21
فصل سوم: روش تحقیق
3-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 23
3-2- مدل‌های شمع تکی ............................................................................................................... 23
3-3- مشخصات خاک‌های مورد استفاده .................................................................................... 28
3-4- ابعاد Borehole (کلاستر) ............................................................................................... 30
عنوان صفحه
3-5- مش‌بندی کلاستر .................................................................................................................. 31
3-6- مدل گروه شمع‌ها .................................................................................................................. 32
3-7- نحوه‌ی آنالیز مدلها و بدست آوردن نتایج ..................................................................... 35
3-8- نحوه مدلسازی در برنامه PLAXIS سه بعدی2012 ............................................. 37
فصل چهارم: تفسیر نتایج
4-1- مقدمه ........................................................................................................................................ 43
4-2- نتایج مدلسازیها .................................................................................................................. 44
4-3- روشهای محاسبه‌ی ظرفیت باربری در این تحقیق با استفاده از نمودارهای نیرو-
نشست ................................................................................................................................................... 45
4-3-1- روش مماس بر منحنی “US Army Corps of Engineers” ...... 45
4-3-2- روش “Davisson 1967” ............................................................................. 46
4-4- نتایج شمع تکی در ماسه و رس ........................................................................................ 47
4-4-1- تفسیر نتایج شمع تکی در ماسه و رس ............................................................ 49
4-5- نتایج گروه شمع‌ها در ماسه و رس ................................................................................... 50
4-5-1- تفسیر نتایج گروه شمع‌ها در ماسه و رس ........................................................ 52
4-6- مقایسه نمودارها و واریوگرام ها .......................................................................................... 56
4-7- مقایسه ظرفیت باربری گروه شمع‌ها در ماسه و رس ................................................... 59
4-8- ارائه رابطه‌ای برای کارآمدی گروه شمعهای مخروطی و استوانه‌ای ........................ 64
4-8-1- مقایسه معادله‌ی بدست آمده برای بازدهی گروه شمع‌ها با دیگر معادلات
ارائه شده ...................................................................................................................................... 70
4-9- بازدهی اصطکاکی و اتکایی شمع‌ها ................................................................................... 72
4-10- مقایسه‌ی فاکتور نشست در گروه شمعهای استوانه‌ای و مخروطی در ماسه ..... 74
4-11- بررسی وضعیت تنش ها روی صفحات بلوک گروه ................................................... 76
4-11-1- وضعیت تنش‌های برشی روی صفحات دیواره بلوک گروه شمع‌ها ....... 76
عنوان صفحه
4-11-2- وضعیت تنش در صفحات انتهایی بلوک گروه شمع‌ها بدون در نظر گرفتن
سطح انتهایی خود شمع‌ها ...................................................................................................... 78
4-11-3- نقاط پلاستیک و الاستیک ................................................................................ 79
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات
5-1- نتیجهگیری .............................................................................................................................. 83
5-2- پیشنهادات ............................................................................................................................... 85
پیوست ................................................................................................................................................... 86
منابع و مراجع ..................................................................................................................................... 111
منبع:
[1] Bowles J.E., (1988). Foundation Analysis and Design, Fifth Edition, McGraw-Hill, 1006 pp.
[2] El Naggar, M.H., Wei,J., (1998). "Experimental Study of Axial Behavior of Tapered Piles", Canadian Geotechnical Journal, 35 (4): 641-654.
[3] El Naggar M.H., Wei Jin Qi., (1999). "Axial Capacity of Tapered Piles Established From Model Tests". Canadian Geotechnical Journal. 36: 1185-1194.
[4] El Naggar, M.H., Sakr, M., (2000). "Evaluation of Axial Performance of Tapered Piles from Centrifuge Tests", Canadian Geotechnical Journal, 37(6): 1295-1308.
[5] Robinsky E.L., Morrison C.F., (1964). "Sand Displacement and Compaction around Model Friction Piles", NRC Research, Canadian Geotechnical Journal, 1(2): 81-93, 10.1139/t64-002
[6] Nordlund, R. L., (1963). "Bearing Capacity of Piles in Cohesionless Soils." Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE 89(3): 1-36.
[7] D'Appolonia E, Hribar J.A., (1963). "Load Transfer In Step-Tapered Piles", Journal of The Soil Mechanics and Foundations. Division 89: 57-77.
[8] Rybnikov A.M., (1990). "Experimental Investigations of Bearing Capacity of Bored-Cast-In-Place Tapered Piles", Soil Mechanics and Foundation Engineering, 27(2): 48-52.
[9] Bakholdin, B. V., (1971). "Bearing Capacity of Pyramidal Piles", In Proceedings of the 4th Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Budapest pp. 507-510.
[10] Kodikara J.K., Moore I.D., (1993). "Axial Response of Tapered Piles in Cohesive Frictional Ground", Journal of Geotechnical Engineering. 119 (4): 675-693.
[11] Paik Kyuho et.al., (2011). "Axial Response and Bearing Capacity of Tapered Piles in Sandy Soil", Geotechnical Testing Journal, 34(2): 122-130.
[12] Ghazavi M, Lavasan A.A., (2006). "Bearing Capacity of Tapered And Step- Tapered Piles Subjected To Axial Compressive Loading", The 7th International Conference on Coasts. Ports & Marine Structures, ICOPMAS, Tehran, Iran.
[13] Yun- Gang Zhan et.al., (2012). "Numerical Study on Load Capacity Behavior of Tapered Pile Foundations", Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 17, Bund.N.p. 1969-1980
[14] Khan, M. Kamran, M. Hesham El Naggar, and Mohamed Elkasabgy., (2008). "Compression Testing and Analysis of Drilled Concrete Tapered Piles in Cohesive-Frictional Soil." Canadian Geotechnical Journal 45(3): 377-392.
[15] El Naggar, M. Hesham, and Jin Qi Wei., (1999). "Response of Tapered Piles Subjected to Lateral Loading." Canadian Geotechnical Journal 36(1): 52-71.
[16] El Naggar, M. Hesham, and Jin Qi Wei., (2000). "Uplift Behavior of Tapered Piles Established from Model Tests." Canadian Geotechnical Journal 37(1): 56-74.
[17] محسن قاسمی، "بررسی آزمایشگاهی ظرفیت باربری شمعهای با مقطع متغیر قرارگرفته در ماسه"، دانشگاه یزد، پایاننامه کارشناسی ارشد،مهندسی عمران مکانیک خاک و پی،)1385(.
[18] نادر هاتف، امین کشاورز "ارزیابی کاربرد آزمایش نفوذ استاندارد در مسایل استاتیکی در مهندسی ژیوتکنیک" اولین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه صنعت شریف،)1383(.
[19] Vesic, Aleksandar Sedmak., (1967). " Ultimate Loads and Settlements of Deep Foundations in Sand", Duke University.
[20] Vesic, Aleksandar S., (1975). "Bearing Capacity of Shallow Foundations." Foundation Engineering Handbook 3: 121-145.
[21] Surfer 8 user’s manual version 4.1, (2009), Copyright Golden Software, USA.
[22] Us army corps of engineers, EL 02 CO97, US Army Publication, (1997), USA.
[23] Whitaker, Thomas., (1957). "Experiments with Model Piles in Groups", Geotechnique 7(4): 147-167.
[24] پژوهشکده حمل و نقل،"ظرفیت باربری محوری شمع‌ها"، انتشارات پژوهشکده حمل و نقل وزارت راه و ترابری )1384(.
[25] Das, Braja M., (2010), Principles of Foundation Engineering, Seventh Edition, 557 pp.
[26] Hanna, Adel M., George Morcous, and Mary Helmy., (2004). "Efficiency of Pile Groups installed in Cohesionless Soil using Artificial Neural Networks." Canadian Geotechnical Journal 41(6): 1241-1249.
[27] Leonards G.A., (1962), Foundation Engineering, McGraw-Hill, New York, 241 pp.
[28] Kishida, H., and G. G. Meyerhof (1900). "Bearing Capacity of Pile Group under Eccentric Loads in Sand.” Soil Mech & Fdn Eng Conf Proc, Canada.
[29] Vesic, A. S., (1969). "Experiments with Instrumented Pile Groups in Sand". Duke University, School of Engineering.