Journal of Structural and Construction Engineering

(1)

Journal of Structural and Construction Engineering

www.jsce.ir

Effect of degree of freedom of movement on the bearing capacity and efficiency coefficient of pile group adjacent to sandy slope

Reza Mohammad-Ali nejad¹, Meysam Bayat²*, Bahram Nadi², Mohammad Siroos Pakbaz³

1- PhD student, Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran 2- Assistant professor, Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran

3- Associate Professor, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Shahid Chamran University , Ahvaz, Iran

ARTICLE INFO ABSTRACT

Receive Date: 28 December 2021 Revise Date: 16 June 2022 Accept Date: 24 June 2022 Understanding the behavior of the pile group near the slope is an important

factor in designing a heavy structure adjacent to the slope. There are very little research on the vertical capacity and efficiency coefficients of pile group near slope, so the study about the behavior of pile group adjacent of the slope is very important. The purpose of this study is to investigate and compare the bearing capacity and efficiency coefficient of vertical pile group under axial loading in the near sandy slopes in two modes of free horizontal movement and no free horizontal pile movement by testing the physical model of pile group. Also in the study, horizontal force applied to the pile group with free lateral movement is investigated with the FLAC3D software. For this purpose, a series of experiments were performed on the physical model of 2 × 2, 2 × 1, 3 × 1 and 3×3 pile groups adjacent to the dry sandy slope without horizontal displacement and the results were obtained with previous research of other researchers in which the lateral displacement of the pile group has been free, compared. The results of the physical model tests show that the bearing capacity and efficiency coefficient of the pile group is dependent on the pile distance, the pile group configuration, and the liner pile-group direction relative to the slope direction. Also, the results of the physical model tests show that the bearing capacity and efficiency coefficient of the pile group with free lateral movement have higher values than the pile group without lateral movement. Numerical analysis results show that the lateral force applied to the pile group decreases by increasing the spacing of the piles, and the ratio of horizontal force to axial force in the linear pile group decreases with increasing number of piles.

Keywords:

Pile group Slope

Efficiency coefficient Sand

Bearing capacity

doi: https://doi.org/10.22065/jsce.2022.321897.2678

*Corresponding author: Meysam Bayat.

Email address: [email protected]

(2)

تخاس و هزاس یسدنهم هیرشن یملع(

)یشهوژپ –

www.jsce.ir

هیرشن یملع یشهوژپ– هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم 01

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 99

رثا

نامدنار بیرض و یربراب تیفرظ یور رب عمشرس تکرح یدازآ هجرد عمش هورگ هسام یناوریش رواجمیا

داژن یلع دمحم اضر

، 1

تایب مثیم

2

،*

یدان مارهب زابکاپ سوریس دمحم ،2

3

1 وجشناد- دحاو ، نارمع یسدنهم هورگ، کینکتوئژ یرتکد ی فجن

دابآ ،یملاسا دازآ هاگشناد ، فجن

دابآ ناریا ،

2 -

،رایداتسا سدنهم هورگ ی

فجن دحاو ، نارمع ملاسا دازآ هاگشناد ،دابآ

ی

، فجن ا ،دابآ ی نار

3 - ناریا ،زاوها ،نارمچ دیهش هاگشناد ،زاوها ،یرامعم و نارمع یسدنهم هورگ ،رایشناد

هدیکچ

ش رواجم عمش هورگ راتفر کرد ی

ناور ی مهم لماع ی

حارط رد ی هزاس یاه گنس ی ن ش رواجم ی ناور ی .تسا رد صوصخ تیفرظ یربراب مئاق و

بیرض نامدنار هورگ عمش رواجم یناوریش تحت راذگراب ی مئاق تاقیقحت رایسب

یمک تروص هتفریذپ تسا ؛ اذل هعلاطم رد راتفر صوصخ

زا یروحم یراذگراب تحت یناوریش رواجم عمش هورگ تیمها

یصاخ رادروخرب تسا

ا زا فده . ی

ن قحت ی ق سررب ی اقم و ی هس فرظ ی ت ربراب ی و

رض ی ب راذگراب تحت مئاق عمش هورگ نامدنار ی

روحم ی ش ترواجم رد ی

ناور ی هسام یا دازآ تلاح ود رد ندوب دیقم و ندوب

اجباج یی قفا ی

امزآ کمک هب عمشرس ی

ش یاه ف لدم ی ز ی ک ی م ی قیقحت نیا رد نینچمه .دشاب ن ،

ی ور ی قفا ی لامعا بناج تکرح اب عمش هورگ هب هدش ی

دازآ

کمک هب رن م رازفا FLAC3D سرربدروم

یم رارق ی .دریگ

ا هب ی ن روظنم ی ک رس ی امزآ ی ش یاه ف لدم ی ز ی ک ی یور رب هورگ یاه عمش 2

× 2

، 1

× 2 ، 1

× 3 و 3

× 3 ش رواجم ی ناور هسام ی کشخ یا

،دوب هدیدرگ دیقم عمشرس یقفا ییاجباج لباقم رد هک ماجنا

اتن و هتفرگ ی

ج اب لصاح

قحت ی تاق لبق ی اجباج نآ رد هک یی

رس یقفا اقم ،تسا هدوب دازآ عمش ی

هس درگ ی هد اتن .تسا ی ج شیامزآ زا لصاح یکیزیف لدم یاه

ناشن

م ی دهد

، فرظ ی ت ربراب ی رض و ی ب لماوع هب عمش هورگ نامدنار ی

ش هلصاف دننامه عم

اه عمش دادعت ، اه

و هوحن یگرارق ر ی طخ عمش هورگ ی

ش سأر هب تبسن ی

ناور ی گتسب ی د شیامزآ جیاتن نینچمه .درا یم ناشن یکیزیف لدم یاه

دهد

، عمش هورگ نامدنار بیرض و یربراب تیفرظ

یم یبناج تکرح دقاف عمش هورگ هب تبسن یرتشیب ریداقم یاراد دازآ یبناج تکرح اب .دشاب

ناشن یددع زیلانآ جیاتن م

ی دهد ن ی ور ی

بناج ی لامعا ازفا اب عمش هورگ هب هدش ی

ش عمش هلصاف اه

شهاک یم ی دبا و تبسن رین یو یقفا هب یورین یروحم رد هورگ عمش یطخ اب

شیازفا دادعت عمش اه شهاک یم دبای .

یدیلک تاملک ش ،عمش هورگ:

ی ناور ی

، رض ی ب فرظ ،هسام ،نامدنار ی

ت ربراب ی

:هلاقم هقباس :لاتیجید هسانش

تفایرد یرگنزاب

شریذپ نیلانآ راشتنا

پاچ https://doi.org/10.22065/jsce.2022.321897.2678

doi:

70 / 17 / 1077 22 / 73 / 1071 73 / 70 / 1071 73 / 70 / 1071 31 / 71 / 1072 10.22065/jsce.2022.321897.2678

:لوئسم هدنسیون*

م ی مث ب ی تا

:یکینورتکلا تسپ [email protected]

(3)

99 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن

1 - همدقم

عمش اه اب لاقتنا راب هزاس یاه فلتخم هب هیلا یاه قیمع رت اب یتخس رتلااب

، ناکما شهاک تسشن نراقتم و نراقتمان هزاس اه ار

مهارف یم .دننک عمش اه بلغا هب تروص یهورگ م هدافتسا ی

دنوش عمش هورگ .

هب ناونع هزاس یپ لکد دننامه ییاه لاقتنا یاه

، هیاپ لپ یاه

،

هزاس یم هدافتسا ... و دنلب یاه هزاس نیا .ددرگ

یم رقتسم یناوریش یور و رانک رد بلغا اه یقفا یاهراب رثا تحت و دندرگ

، بیکرت ای و مئاق

و یقفا یاهورین یم رارق مئاق

.دنریگ ناکم ی مس د راب لاقتنا ر

عمش یاه هورگ ی لد هب ی ل عمش لباقتم تارثا -

عمش و کاخ -

هب عمش لکروط ی اب

[تسا توافتم درفنم عمش 1

- 2 .]

جیاتن لبق تاعلاطم ی

ناشن داد هک

، عمش لباقتم رثا -

کاخ ی ک دپ ی هد پ ی چ ی هد م هک تسا ی

دناوت هب روط

لباق هجوت ی ز لماوع ریثأت تحت ی

دا ی هتفرگرارق و

ثأت ی ر لباق هجوت دراذگب نویسادنف خساپ یور رب ی [

17 - 0 .]

لباق نانیمطا نیرت شور یارب سررب ی بناج راب تحت عمش هورگ راتفر ی

ی ا روحم

،ی ماجنا امزآ ی ش ور رب ی هنومن یاه عقاو ی هورگ

[تسا عمش 11

- 13 .]

ااب ی ن لاح زه ، ی هن ز ی دا نامز و رب ندوب یامزآ ش یوررب عقاو تلاح رد عمش ی

تاذ عونت و ی

ز ی دا لا ی ه یاه ارش و کاخ ی

ط

امزآ ی

،ش شیامزآ ماجنا یعقاو سایقم رد اه

ارب ار ی غ ناققحم ی

لمعر ی م ی دنک [ 10 اربانب ؛]

ی

،ن نومزآ یاه ف لدم ی ز ی ک ی هب ناونع یرازبا

دنمتردق یارب کرد دنور یکیزیف شنکردنا کاخ

و عمش و نییعت لماوع مهم لرتنک هدننک عمش و کاخ شنکردنا م رارق هدافتسادروم

-ی

یگ در [ 11 ].

ز تاعلاطم نونکات ی

دا ی راتفر صوصخ رد ش ترواجم رد عمش هورگ و درفنم عمش

ی ناور ی یبناج یراذگراب تحت شیامزآ کمک هب

-

یددع زیلانآ و یکیزیف لدم یاه تسا هتفریذپ تروص

. قحت ی تاق م ناشن هتشذگ ی

دهد فرظ هک ی ت ربراب ی بناج ی عمش هورگ و درفنم عمش

دزن ی ک ش ی ناور ی فلتخم لماوع هب ی

ش سأر زا هلصاف دننام ی

ناور ی

، ش ی ب ش ی ناور ی

، ربز ،عمش رطق هب لوط تبسن ی

بسن مکارت و عمش حطس ی

گتسب کاخ ی

[ دراد 12 - 22 ].

ا ش ترواجم رد عمش هورگ راتفر صوصخ رد ام ی

ناور ی قحت مئاق راب تحت ی

تاق مک ی ذپ تروص ی

هتفر و تسا

ش رواجم عمش هورگ راتفر ی

ناور ی راذگراب تحت ی

هب مئاق رد یبوخ ک [ تسا هدشن 22

- 07 ].

یتاخ و تناواس [1

1 3 ] اب هدافتسا لدم شیامزآ زا یکیزیف

، یریگرارق هوحن رثا یسررب هب هورگ

عمش هب تبسن یطخ سأر

یناوریش

جیاتن ..دنتخادرپ یطخ عمش هورگ راتفر یور رب امزآ

ی ش اه ناشن ینامز هک داد هک

عمش اه رد تهج دومع رب یناوریش یم رارق دنتفرگ ، -عمش

اه ریثأت یرتشیب رب یور درکلمع مه یم دنتشاذگ و

ثعاب یم دندش تیفرظ یربراب یبناج عمش رد نیا تلاح رتمک زا تلاح یزاوم اب

یناوریش دوش . یج نا و لکاش

]2

07 هشنارت ترواجم رد عمش هورگ راتفر یسررب هب[

یج نا و لکاش جیاتن .دنتخادرپ یسر کاخ رد قیمع یاه

اب ربارب یقفا هلصاف رد تباث مئاق راب کی تحت عمش هورگ تسشن نازیم نیرتشیب هک داد ناشن 01

% قمع هشنارت هبل زا هشنارت قمع عوقو هب

یم عمش لوط شیازفا اب و تسویپ یم شهاک عمش هورگ یربراب تیفرظ یور رب هشنارت رثا اه

.تفای

ناراکمه و داژن یلع دمحم [

01 ] یسررب هب ش رثا

ی ناور ی ور رب ی مئاق یربراب تیفرظ ش رواجم عمش هورگ

ی ناور ی هسام ا ی دنتخادرپ .

ناراکمه و داژن یلعدمحم عمش هلصاف رثا

اه زا ی دک ی

،رگ گرارق هوحن رثا و عمش هورگ رد عمش دادعت رثا ی

ر ی طخ عمش هورگ ی

سأر هب تبسن

ش ی ناور ی عمش هورگ مئاق یربراب تیفرظ یوررب دروم ار

سررب ی سررب رد .دندادرارق ی

ماجنا هدش ناراکمه و داژن یلع دمحم طسوت هورگ ،

غت رب هولاع عمش یی

ر اراد مئاق ناکم ی

ناکم رییغت قفا

ی ن ی ز اتن .دوب ی ج قحت ی تاق دمحم ناراکمه و داژن یلع م ناشن

ی داد ازفا اب هک ی ش هلصاف

ش سأر زا ی ناور ی ش رثا ی ناور ی ور رب عمش هورگ خساپ ی رتمک

یم دیدرگ تلاح هب عمش هورگ خساپ و نیمز

دزن حطسم ی

ک م ی دیدرگ .

فرظ صوصخ رد ی

ت ربراب ی رض و مئاق ی

ب هورگ نامدنار یاه

ش رواجم عمش ی

ناور ی راذگراب تحت ی

قحت مئاق ی تاق سب ی را مک ی تروص

ذپ ی هتفر تسا

، اذل یسررب وریش رواجم عمش هورگ راتفر یروحم یراذگراب تحت ینا

مها زا ی ت صاخ ی لصا فده .تسا رادروخرب ی

ا ی ن قحت ی ق

سررب ی فرظ ی ت ربراب ی رض و ی ب رواجم عمش هورگ نامدنار ش

ی ناور ی هسام یا ندوب دیقم طیارش رد کشخ بناج تکرح

ی تسا عمشرس و

رد

1 Khati and Sawant

2 Shakeel and NG

(4)

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 99

هسیاقم همادا

، داقم ی ر هدمآ تسدب فرظ اب

ی ت ربراب ی رض و ی ب بناج تکرح اب عمش هورگ نامدنار ی

راذگراب رثا تحت زاجم ی

م مئاق ی دشاب . رد

نیا یسررب لماوع رثا یفلتخم

دننامه تارثا هلصاف هورگ عمش زا سأر

،یناوریش هلصاف

عمش اه زا

،رگیدکی تهج یریگرارق هورگ

عمش تبسن

هب یناوریش و شنیچ هورگ عمش رب یور تیفرظ یربراب و بیرض نامدنار و یورین یبناج هورگ عمش رواجم یناوریش هسام یا هدش یسررب

تسا . ارب ی ن ی ل ا هب ی ن هعومجم فده یا

امزآ زا ی ش اه ی امزآ ی هاگش ی ور رب ی ف لدم ی ز ی ک ی نوفدم عمش هورگ ش رواجم رد هدش

ی ناور ی هسام یا

کشخ ماجنا ف لدم سپس و تسا هدش ی

ز ی ک ی امزآ ی ش اه ی ماجنا مرن رد هدش رازفا

FLAC3D

لدم هدش ن و ی اهور ی بناج ی لامعا هورگ رب هدش

درگ هبساحم عمش ی

د ه اتن و ی ج سررب و ثحبدروم لصاح ی

رارق .تسا هتفرگ

2 - امزآ ی ش اه ی امزآ ی هاگش ی

1 - 2 - راک ماجنا شور و حلاصم

1 - 1 - 2 - کاخ

هسام هدافتسا هدش رد نیا قیقحت هسام،

هنادزیر کشخ ناتسرهش زمرهمار

عقاو رد بونج برغ روشک دوب . رادومن هناد یدنب هسام

هدافتسادروم ،

رد هرامش لکش 1

و یگژیو هسام نیا یاه رد

لودج هرامش 1 هئارا هدش تسا . هسام رب ساسا شور هقبط یدنب دحتم زا عون

SP

و هدوب زا شیامزآ شرب میقتسم تهج نییعت هیواز کاکطصا هسام

هدافتسا دیدرگ

.

لکش 1 : ینحنم هناد دنب هسام ی هدافتسادروم یکیزیف لدم رد

2 - 1 - 2 - شیامزآ ماجنا شور

رد نیا هعلاطم زا عمش یاه یدلاوف رپوت هب رطق 12 یلیم رتم و لوط هب 01 رتمیتناس و

عمشرس زا یدلاوف

هب داعبا 12

× 12

رتمیتناس و

تماخض 2 رتمیتناس هدافتسا

لوط .دیدرگ نوفدم

عمش اه رد یمامت شیامزآ اه ربارب اب 37 رتمیتناس یناوریش هیواز و

0 / 33 هجرد

دوب هدش هتفرگ رظن رد (

تبسن لوط نوفدم هب رطق عمش اه ربارب 20 / 12 .دش هتفرگ رظن رد ازا ؛)

ی ن ور هلصاف زکرم مئاق عمشرس

ات حطس

کاخ 10 رتمیتناس تسا هدوب

یلااب.

عمش اه لوط هب 2 رتمیتناس رد

عمشرس تباث دوب هدیدرگ تنرد

ی هج هب عمش رادریگ لاصتا طیارش

.دوب هدش ایهم عمشرس

(5)

99 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن

لودج 1 یاهرتماراپ : هسام کاخ

یا هدافتسا هدش یکیزیف لدم رد

Cc Cu

D50

D10 o)

s Φ (

3 G

min(KN m/ )



3 max(KN m/ )



22 / 7 72 / 2 12 / 7 1

/ 7 31

21 / 2 22

/ 13 9

/ 12

داعبا یلخاد سکاب هدافتسادروم رد

نیا قیقحت 97

× 97

× 127 رتمیتناس دش هتفرگ رظن رد

لانآ شور زا . ی

ز تیساسح هب

کمک

مرن رازفا

FLAC3D

تهج نییعت داعبا سکاب هدافتسا دوب هدیدرگ .

داعبا سکاب هب هنوگ ا ی نییعت دوب هدیدرگ ات

رثا یاهزرم یبناج رب یور جیاتن

هب لقادح دسرب . هوحن یریگرارق هورگ

عمش و لامعا راب هب هورگ عمش رد هرامش لکش 2

ناشن هداد هدش تسا . هدهاشم روظنم هب و

لرتنک

یناوریش یارجا

، رد هجو زا سکاب ییولج یسکلپ قرو

تماخض هب 17

یلیم هدافتسا رتم ییاجباج .دوب هدش

مئاق عمشرس طسوت ود جیگ اب

تقد 71 / 7 یلیم رتم هک رد ود هبل عمشرس رارق دنتشاد

، هزادنا یریگ دیدرگ و طسوتم ییاجباج مئاق

هزادنا یریگ هدش طسوت ود جیگ رارق

هداد هدش عمشرس هبل و یور رب هب

ناونع ییاجباج عمش هورگ مئاق دش هتفرگ رظن رد

. زا کج ورکسا یقرب تهج یراذگراب مئاق

هدافتسا دیدرگ

و رد یمامت امزآ ی ش

،اه یراذگراب هب

تروص اجباج تعرس اب یی تباث

1 / 1 یلیم رتم رب هقیقد رب زکرم عمشرس و دیدرگ لامعا ورین

لامعا هدش

هب هلیسو جنسورین کی هک

نیبام عمشرس و باق یدلاوف رارق هداد هدش

،دوب هزادنا یریگ یم عمشرس رب ورین .دیدرگ هب

هنوگ ا یم لامعا ی دیدرگ

لج عمش هورگ یقفا ناکم رییغت زا و دشاب مئاق ناکم رییغت هب رداق اهنت عمش هورگ هک یراذگراب .دیدرگ یریگو

ات اجباج یی اب ربارب یمئاق 21

یلیم رتم هزادنا یریگ یم دیدرگ . همانرب شیامزآ یاه ماجنا هدش رد لودج 2 هئارا هدش .تسا زا قیقحت نیا رد هورگ

یاه عمش

1

×

،2 1

× 2،3

× 3،2

× 3 هرامش لکش(

3 ) هدافتسا دیدرگ . رد نیا امزآ ی ش اه هلصاف عمش اه رد هورگ عمش اه 3d_p, 4d_p, 5d_p دش هتفرگ رظن رد

(

dp

یم عمش رطق )دشاب

. زا شور مکارت شهاک ی هتفا هب روظنم یبایتسد هب

کی مکارت ناسکی رد یمامت لا ی ه اه

، تهج یارجا یناوریش

هدافتسا دیدرگ . کاخ هسام یا کشخ رد هیلا ییاه هب تماخض 1 رتمیتناس ات

ندیسر هب مکارت رظندروم هدیبوک

م ی درگ ی د . مکارت ییاهن

رظندروم یارب هیلا اه 21

% دش هتفرگ رظن رد .

هب ماگنه هب یناوریش ندیسر زارت

کون لحم رد عمش هورگ ،عمش رظندروم

یم رقتسم هب دیدرگ

هبعج یضرع تهج رد عمشرس ریز زا هک دیدرگ هدافتسا هلیم ود زا قیقحت نیا رد روظنم نیا نآ یاهتنا و هدرک روبع شیامزآ

طسوت اه 0

هبل هب هریگ یم مکحم هبعج یاه

دندیدرگ و سپس ریاس هیلا یاه ییاهن زارت ات کاخ ارجا

یم .دیدرگ

زا میهافم زیلانآ یددع هب روظنم هدافتسا زا جیاتن نیا

،قیقحت تهج هنومن ییاه اب سایقم گرزب یم ناوت هدافتسا دومن .

یتروصرد λ هک

بیرض سایقم هسدنه لدم تبسن(

هزادنا یعقاو هب هزادنا لدم )یهاگشیامزآ دشاب

و زا کاخ یعقاو رد لدم یزاس هدافتسا

،ددرگ یارب شیامزآ یاه تحت باتش ،1g

بیارض سایقم ار م ی ناوت زا لودج ( 3 ) جارختسا دومن . تایئزج طوبرم هب لیلحت یداعبا رد قیقحت

یلع دمحم داژن

و ناراکمه 01]

ناشن[

هداد هدش تسا .

(6)

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 011

لکش 2 یکیزیف لدم تایئزج : هدافتسا

هدش قیقحت رد

2 - 2 - جیاتن

رد نیا قیقحت عومجمرد 21

شیامزآ یارب هورگ و درفنم عمش عمش

رواجم هسام یناوریش یا

اب هیواز بیش 0 / 33 هجرد ماجنا هداد

دش رد.

نیا نیمز تلاح رد عمش هورگ یربراب تیفرظ ادتبا هعلاطم هزادنا حطسم

عمش هورگ سپس و دیدرگ یریگ رظندروم

هلصاف رد

0.5dp

هداد رارق بیش سأر زا هزادنا مئاق راب تحت عمش هورگ یربراب تیفرظ و دش

زا رترود لصاوف رد عمش هورگ یدعب لحارم رد و دیدرگ یریگ

عمش هورگ یربراب تیفرظ هک ینامز ات یناوریش سأر زا هلصاف شیازفا .دش هداد رارق بیش سأر تلاحاب

یم ربارب حطسم نیمز همادا ،دیدرگ

.درک ادیپ شور عمش هورگ یربراب تیفرظ هبساحم تهج

ب هجوت اب و دراد دوجو یفلتخم یاه ءازا هب عمش هورگ یربراب تیفرظ نییعت هکنیا ه

% لداعم تسشن 17

عمش رطق هب

روط یعیسو ذپدروم ی شر دراد رارق یفلتخم نیققحم 02]

و یربراب تیفرظ نییعت تهج شور نیا زا [

.دیدرگ هدافتسا عمش هورگ نامدنار بیرض

لکش 3 هورگ رارق هوحن : یناوریش سأر هب تبسن عمش یاه

( لودج 3 ) یددع زیلانآ سایقم بیارض هصلاخ

عمش هورگ عمش هلصاف

اه شیامزآ دادعت

اه فده

2×2 3dp

عمش هلصاف رثا یسررب 0 یربراب تیفرظ یور رب اه

عمش هورگ نامدنار بیرض و 0 4dp 2×2

2×2 5dp

2

3×3 3dp

و یربراب تیفرظ یور رب عمش دادعت رثا یسررب 9 عمش هورگ نامدنار بیرض

2×1(v) 3dp

0 یور رب عمش هورگ یریگرارق تهج رثا یسررب

عمش هورگ یربراب تیفرظ 2 3dp 2×1(p)

3×1(v) 3dp

0 رثا یسررب

تهج و عمش دادعت شیازفا

تیفرظ یور رب یطخ عمش هورگ یریگرارق

عمش هورگ یربراب 0 3dp 3×1(p)

(7)

010 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن سایقم بیرض

رتماراپ لوط  هتیسناد 1

شنت 

1/2

شنرک

3/4

تعرس

1/2

یشرب لودم

قیقحت نیا رد

، یناوریش رواجم عمش هورگ یربراب تیفرظ هسیاقم تهج تلاحاب

یربراب تیفرظ شهاک بیرض زا حطسم نیمز

( هدافتسا حطسم نیمز تلاح رد عمش هورگ یربراب تیفرظ هب یناوریش رواجم رد عمش هورگ یربراب تیفرظ تبسن زا تسا ترابع هک )RF

.دیدرگ تهج

هسیاقم نامدنار بیرض هورگ

عمش رواجم یناوریش تلاحاب نیمز حطسم زا بیرض شهاک نامدنار بیرض (

)RG

هک ترابع

تسا زا تبسن نامدنار بیرض هورگ

عمش رد رواجم یناوریش هب نامدنار بیرض هورگ

عمش رد تلاح نیمز حطسم هدافتسا دیدرگ .

2 - 2 - 1 - درفنم عمش

درفنم عمش یربراب تیفرظ رادقم نتشاد هب زاین نامدنار بیرض هبساحم تهج هکنیا هب هجوت اب م

ی دشاب نیا رد لیلد نیمه هب

شخب

، 9 هورگ یربراب تیفرظ .تفریذپ تروص یقفا ناکم رییغت نودب و یقفا ناکم رییغت اب درفنم عمش یور رب شیامزآ لکش رد عمش یاه

( 0 .تسا هدش هسیاقم ) نامه

یم ناشن جیاتن هک روط یناوریش سأر زا ناسکی لصاوف رد یبناج تکرح نودب درفنم عمش یربراب تیفرظ دهد

یم رتمک یم شهاک یربراب تیفرظ یور رب عمشرس یدازآ هجرد رثا یناوریش سأر زا هلصاف شیازفا اب و دشاب .دبای

2 - 2 - 2 - عمش نیب هلصاف رثا

 اه

شخب نیا رد عمش هلصاف رثا

اه رگیدکی زا کی رد

( عمش راهچ زا لکشتم عمش هورگ 2

× 2 هتفرگرارق هعلاطمدروم ) تسا

. یاتن ج ارب ی

( عمش هلصاف هس 3

، 0 و 1 لکش رد )عمش رطق ربارب ( یاه

1 ( یلا ) 0 هئارا ) هدش .تسا

تارییغت تیفرظ یربراب یروحم و ریداقم وRF

هورگRG

یاه عمش رد ربارب تبسن هلصاف هورگ عمش هب رطق ش عم یارب لصاوف

فلتخم عمش اه یارب ره ود هورگ عمش ( اب و نودب تکرح یبناج ) رد لکش یاه ( 1 ) یلا ( 2 هئارا ) هدش .تسا ناراکمه و داژن یلع دمحم جیاتن

01]

اب دازآ یبناج تکرح اب عمش هورگ یارب[ GP1(41)

هب جیاتن و تسد

زا هدمآ امزآ ی ش اه اب یقفا یبناج تکرح نودب عمش هورگ یور رب ی

صخشمGP2

هدش .تسا نامه هک روط رد اتن ی ج هئارا هدش هداد ناشن ،تسا هدش

عمش هورگ مئاق یربراب تیفرظ ازفا اب

ی ش هلصاف زا هبل

یناوریش هب راتفر رد عقاو عمش هورگ نیمز

م دزن حطس ی

ک تسا هدش .

هب جیاتن تسد هورگ یارب تهج هدمآ یاه

عمش

GP1,GP2

یماگنه هک

یم رارق یناوریش سأر رد ( لودج رد دنریگ

0 ) هئارا هدش هب جیاتن .تسا تسد

یم ناشن هدمآ هورگ نامدنار بیرض و یربراب تیفرظ هک دهد

عمش یماگنهGP2

یم رارق یناوریش سأر رد هک عمش هورگ هب تبسن دریگ

.دراد یرتشیب شهاکGP1

(8)

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 014

لکش 4 تیفرظ تارییغت : یناوریش سأر زا هلصاف لباقم رد درفنم عمش یربراب

P1( یبناج ناکم رییغت اب عمش )یبناج ناکم رییغت نودب عمشP2

نامه هک روط جیاتن هداد ناشن عمش هورگ یور رب یناوریش رثا تسا

یم رتشیبGP2 و دشاب

فرظ رب عمش هلصاف ریثأت ی

ت یروحمراب

ود ره تبسن هب عمش هورگ گتسب b/dp

ی فرظ .دراد ی

ت یروحمراب ود ره

عمش هلصافاب عمش هورگ S = 5dp

هورگ هب تبسن اه

ی عمش

عمش هلصافاب S = 3dp

و S =4dp هب

رادقم ساسحb/dp

ی ت رتمک ی .دراد جیاتن هب تسد هدمآ شیامزآ زا یاه

ماجنا هدش قیقحت جیاتن اب

.دراد یناوخمه تفرگ ماجنا یقفا ییاجباج ندوب دازآ اب یناوریش رواجم عمش هورگ یور رب هک ناراکمه و داژن یلع دمحم رد

مامت ،دراوم

فرظ ی ت راب یرب روحم ی هورگ مش ع عمش هورگ هب تبسنGP1

رتشیبGP2

م ی دشاب لکش ..

اه ی ( 1 ) ( یلا 0 ) م ناشن ی دهد تلاح ود ره رد

یراذگراب ازفا

ی ش زا b/dp

1 / 7 هب 1 / 1 ازفا هب رجنم ی

ش رادقم مRF

ی فنم تارثا و دوش ی

ش یناوری فرظ رب ی ت راب یرب داقم رد عمش هورگ ی

ر

رتلااب لباقb/dp

د فرط زا .تسا ضامغا ی

رگ ، ثأت ی ر زا هلصاف سأر ب عمش هورگ ود ره رد عمش هورگ یربراب تیفرظ یور رب یناوریش هلصاف ه

عمش اه عمش هورگ رد گتسب

ی هب ،دراد یروط ازفا اب هک ی ش ارب عمش هلصاف ی

ی ک رادقم هلصاف زا صخشم هبل

یناوریش نیا رب یناوریش رثا

عمش هورگ شهاک اه

م ی ی دبا ش رد عمش هورگ خساپ . یناوری

عمش هلصافاب

S = 5dp

دزن لاح رد ی

ک عضو هب ندش ی

ت نیمز م حطس رادقم رد

b

= 4.5dp

سپ و تسا م نآزا

ی ریثأت زا ناوت یناوریش

فرص رظن درک و تلاح نیا رد رادقم

هبRF

ی ک دزن ی ک م ی ااب .دوش ی ن لاح رادقم ،

RF

ارب ی عمش هلصافاب عمش هورگ

S = 3dp

رادقم رد

b = 5.5dp

کی هب دزن ی ک تسا هدش .

جیاتن هب هجوت اب هئارا

،هدش عمش هلصاف شیازفا اب اه

عمش یدازآ هجرد رثا و یربراب تیفرظ یور رب اه

یم شهاک RF

نینچمه .دبای اب

هجوت لاکشا ( 1 ) یلا ( 0 ) اب شیازفا هلصاف زا سأر

یناوریش ، بیرض نامدنار هورگ یاه عمش و RG1

شیازفاRG2

م ی ی دبا و عمش هورگ یور رب یناوریش رثا رتشیب GP2

م ی دشاب شیازفا اب .

عمش لصاوف یراذگراب تلاح ود ره رد اه

ی یارب و هدش رتمک نامدنار بیرض یور رب یناوریش رثا ک

هلصاف رد یناوریش سأر زا صخشم ود ره

عمش هلصاف شیازفا اب یراذگراب تلاح یم شیازفا عمش هورگ نامدنار بیرض اه

.دبای

( لودج 4 هورگ نامدنار بیرض و راب شهاک بیارض و اهورین هسیاقم ) عمش یاه

وGP1 یناوریش سأر رد عقاوGP2

RG )نتوین( یربراب تیفرظ RF

5dp 4dp

3dp 5dp

4dp 3dp

5dp 4dp

3dp

90 / 7 22

/ 7 02

/ 7 22

/ 08 7

/ 29 8

/ 7 227

220 2

/ GP1 010

20 / 7 20

/ 7 22

/ 7 02

/ 7 10

/ 7 13

/ 7 027

212 2

/ GP2 111

(9)

011 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن لکش

5 عمش هورگ راتفر هسیاقم : 2

× 2 رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت اب عمش هلصاف( یبناج ناکم

اه 3 رطق ربارب )عمش

تارییغت )ب یربراب تیفرظ تارییغت)فلا تارییغت )جRF

RG

لکش 6 عمش هورگ راتفر هسیاقم : 2

× 2 عمش هلصاف( یبناج ناکم رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت اب اه

4 رطق ربارب )عمش

فلا ) غت یی تار تارییغت )ب یربراب تیفرظ تارییغت )جRF

RG

2 - 2 - 3 - عمش هورگ رد عمش دادعت رثا

ا رد ی ن شخب ی ک رس ی امزآ ی ش ور رب ی هورگ اه ی زا لکشتم عمش 9

.دش ماجنا عمش یبسن مکارت

رد هسام ای ن شخب زین اب ربارب

٪21 دش هتفرگ رظن رد .

هلصاف عمش 3 عمش رطق ربارب دوب

ه زا هلصاف و یناوریش سأر

زا 1 / 7 ات 0 عمش رطق ربارب غت

یی ر ی تفا کش . ل ( 2 )

یربراب تیفرظ تارییغت RF ،

RG و عمش هورگ 3

× 3 ارب ی فلتخم لصاوف زا

هبل یناوریش ناشن ار یم دهد خساپ . عمش هورگ ود ره لکشتم

زا 9

،عمش هباشم زا لکشتم عمش هورگ 0

،عمش ازفا اب ی ش زا هلصاف یناوریش سأر دزن لاح رد

ی ک هب ندش رد رظانتم عمش هورگ راتفر مز

ی ن

حطسم .تسا یم ناشن جیاتن عمش هورگ یربراب تیفرظ یور رب یناوریش رثا هک دهد

هدوب رتشیب GP2 نیا هلصاف شیازفا اب و

ریثأت شهاک

یم .دبای نینچمه اتن

ی ج ناشن یم دهد زا شیب لصاوف رد 4.5dp

یناوریش سأر زا عمشرس تکرح یدازآ هجرد زا لقتسم RF

یم .دشاب

ازفا ی ش عمش دادعت زا اه

0 هب 9 مهم ریثأت ی رادقم رد عمش هورگ ود ره یاربRF

اه .درادن اتن هب هجوت اب جی

لصاح هدش بیرض ود ره ردRG

یم شیازفا یناوریش سأر زا هلصاف شیازفا اب عمش هورگ رثا و دبای

ریثأت عمش هورگ یور رب یناوریش رتشیبGP2

م ی دشاب .

(10)

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 012

لکش 8 : عمش هورگ راتفر هسیاقم 3

RG

2 - 2 - 4 - عمش رد عمش هورگ تهج رثا یطخ یاه

هب روظنم سررب ی طخ عمش هورگ تهج ریثأت ی

تبسن ش تهج هب یناوری

، ( لکش قباطم 2

ی ) ک رس ی امزآ ی ش ور رب ی هورگ اه ی

طخ عمش ی

ود زا لکشتم و

رد عمش هس ی

ک در ی ف ماجنا دیدرگ . هورگ تهج ریثأت فرظ رب عمش

ی ت راب یرب روحم ی رادقم و وRF

ربRG

عمش هورگ یور 2

ییات لکش رد یاه ( 9 ) ( و 17 ) هداد ناشن .تسا هدش

ریداقم و یربراب تیفرظ ریداقم RF, RG

عمش هورگ ودره یارب

GP1, GP2

( لودج رد 1

ا ) هئار هدش .تسا

اتن ی ج ناشن یم دهد هک هلصاف زا هبل عمش هورگ ود ره یارب یناوریش

، ب ریثأت ی رتش ی ور رب ی عمش هورگ خساپ اب یزاوم یطخ

یناوریش عمش هورگ خساپ هب تبسن دراد یناوریش رب دومع یطخ

. نامه هک روط رد لکش یاه ( 9 ( و ) 17 ) هداد ناشن عمش هورگ ،تسا هدش

تیفرظ ،یناوریش رب دومع راب

یرب روحم ی نامدنار بیرض و بی

رتش ی عمش هورگ هب تبسن یناوریش اب یزاوم

ارب ی ی ک هلصاف صخشم زا هبل

یناوریش ااب .دراد ی ن لاح عمش هورگ تهج رثا ، یطخ

ش تهج هب هجوت اب یناوری

فرظ رب ی ت راب یرب روحم و ی نامدنار بیرض ازفا اب

ی ش هلصاف

زا هبل یناوریش م شهاک ی ی دبا . هسیاقم جیاتن یم ناشن یا

ب یناوریش رثا هک دهد عمش هورگ یور ر

یم رتشیبGP2 عمش هورگ یارب و دشاب

2

هلصاف رد ییات 2.5dp

یناوریش سأر زا م

ی ناوت عمش هورگ خساپ یور رب عمشرس یدازآ هجرد رثا زا فرص

رظن .درک ریثأت یناوریش ور رب ی

عمش هورگ 3

( لکش رد ییات 11

( و ) 12 ) هئارا هدش زین اجنیا رد .تسا اتن

ی ج هباشم ی هورگ

اه ی طخ عمش ی رد عمش ود زا لکشتم ی

ک در ی ف

هب تسد هدمآ اقم .تسا ی هس ب ی ن زا لکشتم یطخ عمش هورگ 2

و 3 عمش ناشن یم دهد ش رثا هک یناوری طخ عمش هورگ خساپ رد ی

ا اب ازف ی ش

عمش دادعت ارب اه

ی ی ک هلصاف زا هبل

،یناوریش ازفا

ی ش م ی ی دبا . عمش دننامه 2

عمش هورگ رد ،ییات 3

زین ییات هسیاقم جیاتن یم ناشن یا

دهد

عمش هورگ یور رب یناوریش رثا هک یم رتشیبGP2

هلصاف رد و دشاب 2.5dp

یناوریش سأر زا م

ی ناوت یور رب عمشرس یدازآ هجرد رثا زا

عمش هورگ خساپ فرص

رظن .درک

یناوریش سأر یزاوم ییات عمش هلصاف( یبناج ناکم رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت اب

اه 3 رطق ربارب )عمش

RG

(11)

015 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن لکش 11 عمش هورگ راتفر هسیاقم : 2

عمش هلصاف( یبناج ناکم رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت اب یناوریش سأر رب دومع ییات اه

3 ق ربارب رط تارییغت)فلا)عمش

تارییغت )ب یربراب تیفرظ تارییغت )جRF

RG

( لودج 5 ریداقم و یربراب تیفرظ هسیاقم ) RF, RG

هورگ یطخ یاه 2

و 3 یناوریش سأر رد عقاو ییات

RG تیفرظ RF

ربراب ی ( )نتوین

9 / 7 01

/ 7 332

GP1 2×1(P)

21 / 7 12

/ 7 200

GP2

90 / 7 23

/ 7 392

GP1 2×1(v)

22 / 7 22

/ 7 312

GP2

21 / 7 01

/ 7 109

GP1 3×1(P)

01 / 7 27

/ 7 012

GP2

90 / 7 20

/ 7 229

GP1 3×1(v)

00 / 7 07

/ 7 131

GP2

عمش هلصاف( یبناج ناکم رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت یاراد یناوریش سأر اب یزاوم ییات اه

RG

عمش هلصاف( یبناج ناکم رییغت نودب و یبناج ناکم رییغت اب یناوریش سأر رب دومع ییات اه

RG

(12)

هرامش ، 0 لاس ، 0214 هحفص ، 95 ات

001 019

2 - 3 - لدم زاس یددع ی

شخب نیا رد امزآ

ی ش اه یکیزیف لدم ی ماجنا

هدش یقفا یاهورین و هدیدرگ لدم ناراکمه و داژن یلع دمحم طسوت لامعا

هدیدرگ

هبساحم عمش هورگ رب درگ

ی د . یرادقم مئاق ییاجباج رب هولاع عمش هورگ یناوریش رواجم عمش هورگ یراذگراب ماگنه رد هکنیا هب هجوت اب

زین یقفا ییاجباج راچد م

ی درگ ی د

% لداعم یتسشن رد عمش هورگ یربراب تیفرظ و 17

یم هبساحم عمش رطق دیدرگ

، شخب نیا رد نی

ور ی

یقفا لامعا هدش مئاق تسشن نامز رد عمش هورگ رب

% اب ربارب عمش هورگ 17

عمش رطق هزادنا ،

و هدیدرگ یریگ ریثأت

فلتخم یاهرتماراپ

رارق یسرربدروم م

ی گ ی در .

2 - 3 - 1 - یجنسرابتعا هورگ زا یخرب شخب نیا رد مرن رد ار لبق شخب رد یسرربدروم عمش یاه

رازفا

FLAC3D

هب یربراب تیفرظ و دیدرگ لدم تسد

هدمآ

هورگ یارب .دیدرگ هسیاقم رگیدکی اب ار یهاگشیامزآ جیاتن اب فلتخم عمش یاه

2 - 3 - 1 - 1 - لدم تایئزج مرن یزاس

یرازفا

زا لدم رهوم - بملوک هک یکی زا لوادتم نیرت لدم یاه هدافتسادروم یارب

لدم ندرک کاخ یاه هسام یا رد شور یاه ناملا

دودحم و لضافت دودحم یم

،دشاب تهج لدم ندرک کاخ هسام ا ی کشخ .دیدرگ هدافتسا مهم

رت ی ن لدم زا هدافتسا تهج مزلا یاهرتماراپ

رهوم - بملوک ترابع دنا ریداقم .تسا کاخ یگدنبسچ و هتیسناد ،یشرب لودم ،)کلاب لودم( یمجح بیرض ،کاخ کاکطصا هیواز زا

یاهرتماراپ هدافتسادروم

رد لدم نیا رد ( لودج

2 ) هئارا کاخ کاکطصا هیواز نییعت تهج میقتسم شرب شیامزآ زا .تسا هدش هدافتسا

میقتسم شرب جیاتن زا هدافتسا اب انون شور هب کاخ هتیسیسلاا لودم ادتبا ،یشرب لودم و کلاب لودم نییعت تهج و دیدرگ عت

یی ن درگ ی د و

یشرب لودم ریداقم هطوبرم هطبار زا سپس کلاب لودم و

هبساحم دش 03]

دیدرگ هبساحم تنملک شور زا زین کاخ نساوپ بیرض .[

00]

.[

( لودج 2 لدم رد کاخ یدورو یاهرتماراپ ) یددع یزاس

G K

ᶹ E φ (^o) c

5.12MPa 10.43MPa

13.2MPa 7 0.29

30

نوز داعبا هب لدم تیساسح هب هجوت اب تیساسح زیلانآ زا ،هدش یدنب شم هکبش یاه

نوز داعبا نییعت تهج هورگ فارطا یاه

.دیدرگ هدافتسا تیساسح زیلانآ زا عمش مرن رد

رازفا

FLAC3D

یگژیو و یسدنه تاصخشم طسوت عمش یم فیرعت رنف لپوک تایصوصخ و داوم یاه

.ددرگ ناملا یاه عمش

هب هلیسو لپوک یاهرنف یشرب و لامرن اب رثا لباقتم رعت ی ف هدش تسا . لپوک اهرنف غ ی طخر ی هدوب و هب هلیسو یاهرنف هدنزغل ورین و رگنل ار هب

هکبش لقتنم یم دننک . راتفر یشرب حطس کرتشم کاخ و عمش تیهام یکاکطصا و

یگدنبسچ دراد

و یاهرنف لپوک یشرب طوبرم هب ره

ناملا عمش هب هرگ یاه ناملا لصتم یم ددرگ . راتفر لامرن حطس کرتشم کاخ و عمش زین تیهام یکاکطصا و

یشرب دراد طسوت و متسیس

رنف - هدنزغل رد طاقن هرگ یا رد دادتما روحم عمش لدم یم ددرگ .

تاحیضوت هب هجوت اب هداد

هدش عمش هب اه هزاس ناملا هلیسو ناملا تاصخشم .دندیدرگ لدم یطخ کیتسلاا راتفر اب عمش یا

یاه

رد عمش و کاخ کرتشم حطس تاصخشم و عمش لودج

هرامش 0 هئارا هدش .تسا

(13)

019 001ات95 هحفص ،0214 لاس ،0هرامش ،01 هرود ،تخاس و هزاس یسدنهم یشهوژپ– یملع هیرشن ( لودج

7 یگژیو و یسدنه تاصخشم ) عمش یاه

اه

cn

cs

n

s

( / / ) ᶹ k N m mn

( / / )

k N m ms

E(GPa) )

P(m ( 2)

4 A m

( )

4 I m

( )

J m

0 0 24 24

7 0.3 2.64e 8.8e7

5 200 2.5e- 5

2.5e- 9

5.1e- 8

1.02e-

( لودج 8 هتسوپ ناملا تاصخشم) یا

t (m)

ᶹ

E(GPa)

72 / 7 3

/ 7 277

مهم رت ی ن ( زا تسا ترابع عمش و کاخ کرتشم حطس لامرن و یشرب راتفر ندرک لدم تهج مزلا یاهرتماراپ 1

و یشرب یتخس )

لامرن , (

s n

( ،)k k 2 ( لامرن و یشرب تهج رد یگدنبسچ )

s, n

)c c ( ، 3 ( لامرن و یشرب تهج رد کاکطصا هیواز )

s, n

)  زا . شور یسابد

هب لیلد یناوخمه بوخ

اب جیاتن

،یلمع تهج نییعت یاهرتماراپ لصف

کرتشم کاخ و عمش هدافتسا دیدرگ 31]

. [

و یسدنه تاصخشم

یگژیو عمش یاه رد اه

( لودج 0 ) هئارا هب عمش هورگ عمشرس .تسا هدش هزاس ناملا هلیسو

یطخ کیتسلاا راتفر اب کیپورتوزیا هتسوپ یا

رعت ی ف هتسوپ ناملا تاصخشم .دیدرگ رد یا

( لودج 2 ) هئارا هدش هب هتسوپ ناملا .تسا عمش هب رادریگ لاصتا هلیسو

.دیدرگ لصتم اه

هنومن هتخاس لدم زا یا مرن رد هدش

رد رازفا ( لکش 13 ) هئارا جیاتن هسیاقم .تسا هدش لصاح

شیامزآ زا یکیزیف لدم و یددع یاه

رد لکش 10 هئارا هدش تسا . زا جیاتن هلصاح یم ناوت هدهاشم دومن تیفرظ یربراب هب تسد هدمآ زا مرن رازفا FLAC3D

دودح

% 2 یلا

% 0 اب

ریداقم هزادنا یریگ هدش طسوت لدم یهاگشیامزآ توافت

و دراد نیا توافت رد سأر یناوریش رثکادح تسا و اب شیازفا هلصاف زا سأر یناوریش

نیا توافت رتمک یم ددرگ .

لکش 13 مرن رد هدش لدم عمش هورگ : رازفا

FLAC3D