طراحی نوسان‌ساز Cross Coupled LC با نویز فتاثیر پارامتر های ژئوتکنیکی خاک بر …
۵- امکانات گرافیکی این برنامه بسیار مناسب میباشد به نحوی که علاوه بر مشاهده کانتورهای تنش و تغییر شکل می‌توان چگونگی تغییرات آن‌ها را نیز از ابتدا تا انتهای بارگذاری مورد بررسی قرار داد. این امر برای بررسی چگونگی گسترش منطقه پلاستیک طی مراحل مختلف بارگذاری و یا چگونگی تغییر شکل سازه در این مراحل بسیار کاربرد خواهد داشت.
۳-۳- کلیاتی در مورد PLAXIS
نرم‌افزار PLAXIS دارای چهار زیربرنامه ورودی[۲۱]، محاسبات[۲۲]، خروجی[۲۳] و منحنی[۲۴] میباشد که در ادامه به طور مختصر در مورد آن‌ها توضیح داده می‌شود.
۳-۳-۱- معرفی داده‌های ورودی
اطلاعات ورودی در برنامه PLAXIS به چهار نوع متمایز زیر تقسیم می‌شود:
۱- اطلاعات ورودی مربوط به اجزاء هندسه مدل (مانند ترسیم لایه خاک)
۲- اطلاعات ورودی متنی (مانند تخصیص نام پروژه)
۳- اطلاعات ورودی مربوط به مقادیر (تخصیص پارامترهای مدل)
۴- اطلاعات ورودی مربوط به انتخاب‌ها (مانند انتخاب مدل خاک)
به طورکلی زیربرنامه ورودی شامل تمام قابلیت‌های مربوط به رسم و تغییر مدل هندسی، مش‌بندی المان محدود متناظر آن و ایجاد شرایط اولیه میباشد.
۳-۳-۲- انتخاب نوع مدل
برای آنالیز هر پروژه، نخست ایجاد یک مدل هندسی اهمیت دارد. یک مدل هندسی، نمایش دوبعدی از نمونه سه‌بعدی واقعی است که باید در برگیرنده‌ی نمونه‌ای از خاک بستر متشکل از لایه‌های مجزای خاک، اجزاء سازه‌‌ای، مراحل ساخت و نوع بارگذاری باشد. مدل باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا مرزها روی نتایج نمونه مورد مطالعه تأثیر نگذارد.
در این برنامه، می‌توان سازه را به صورت تقارن محوری[۲۵] یا کرنش مسطح[۲۶] شبیهسازی نمود. در مواردی که سازه دارای سطح مقطع یکنواخت باشد و همچنین شرایط تنش و نحوه بارگذاری در امتداد عمود بر سطح مقطع، ثابت باشد و جابجایی‌ها در امتداد عمود بر سطح مقطع صفر فرض شود، از مدل کرنش صفحه‌ای استفاده می‌شود.
مدل تقارن محوری برای سازه‌های دایره‌ای شکلی به کار میرود که سطح مقطع شعاعی و نحوه‌‌ی بارگذاری آن‌ها، حول محور مرکزی یکنواخت باشد و تنش‌ها و تغییر شکل‌ها در همه امتدادهای شعاعی مشابه باشد.
در مورد پیهای حلقوی، شرایط مسئله با حالت تقارن محوری سازگاری دارد. بنابراین در این پایان نامه از تقارن محوری استفاده شده است.
شکل(۳-۱)- مدل سازی کرنش مسطح و تقارن محوری
۳-۳-۳- انتخاب نوع المان[۲۷]
کاربر برای مدل کردن لایه‌های خاکی و سایر حجم‌های انبوه باید یکی از اجزاء مثلثی ۱۵ گرهی[۲۸] یا ۶ گرهی را انتخاب نماید. المان ۱۵ گرهی موجب محاسبه‌ای دقیق از تنش‌ها و بارهای گسیختگی می‌شود. المان‌های ۱۵ گره‌ای نرمتر و انعطاف‌پذیرتر از مش‌های متشکل از المان‌های ۶ گره‌ای هستند، اما زمان بیشتری برای محاسبه آن صرف می‌شود. سه وجهی‌های ۶ گره‌ای برای محاسباتی که نیاز به زمان کمتری دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این پروژه، از المان ۱۵ گره‌ای استفاده شده است.
شکل(۳-۲)- المان‌های موجود در نرم‌افزار PLAXIS
در شکل(۳-۳) پنجره تنظیمات کلی در نرم‌افزار نشان داده شده است.
شکل(۳-۳)- پنجره تنظیمات کلی در نرم‌افزار PLAXIS
۳-۴- مدل سازی هندسی
برای ایجاد مدل المان محدود[۲۹] باید ابتدا مدل هندسی[۳۰] رسم شود. مدل هندسی شامل نقاط[۳۱]، خطوط[۳۲] و توده‌ها[۳۳] میباشد. خطوط و نقاط توسط کاربر وارد می‌شوند در حالی که توده‌ها توسط برنامه ترسیم می‌شوند. هندسه مدل فقط شامل موقعیت اولیه نمی‌شود بلکه شامل موقعیت‌های مختلفی که در مراحل محاسباتی اتفاق می‌افتد نیز می‌شود.
در کار حاضر دو نوع مدلسازی صورت گرفت. در حالت اول مدل سازی برای محاسبات ظرفیت باربری در حالت کلی صورت گرفت. برای این کار فرض می‌شود که پی روی یک محیط نیمبینهایت باشد. بنابراین ضخامت لایه ۲۰۰ متر فرض شد. این ضخامت به این خاطر بود که لایه مانند یک لایه خاک تا عمق بینهایت درنظر گرفته شود تا بتوان نتایج حاصل را با نتایج تئوریهای ظرفیت باربری که معمولا برای محدوده نیم بینهایت ارائه شده، مقایسه شود. همچنین برای از بین بردن اثر مرزها روی پی فاصله مرزها از مرکز پی در نظر گرفته شد. بدلیل تقارن فقط نیمی از هندسه در مدلسازی استفاده شد. در مرز پایین مدل از جابجایی افقی و عمودی و در مرزهای قائم از جابجایی افقی جلوگیری شد. در شکل(۳-۴) مدل هندسی در نظر گرفته در این پروژه نشان داده شده است. r0 شعاع خارجی و ri شعاع داخلی پی حلقوی میباشد
در حالت دوم پروفیل خاک محل ساخت نیروگاه برای انجام محاسبه نشست پی برج خنک کنند
| برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت ۴۰y.ir مراجعه نمایید. |
ه در نرم افزار مدل شد. در این حالت عمق لایه ۴۰ متر در نظر گرفته شد. شرایط مرزی همانند شرایط مدل قبل است. در شکل(۳-۵) مدل هندسی پروفیل خاک در محل نیروگاه و محل استقرار پی مشخص شده است. پی حلقوی دارای قطر خارجی۸۷ متر و قطر داخلی ۷۷ متر و عمق ۵ متر است.
شکل(۳-۴)- مدلسازی هندسی پی حلقوی برای محاسبه ظرفیت باربری
تئوریهای موجود برای ظرفیت باربری معمولا خاک را به صورت همگن تا عمق بینهایت در نظر می‌گیرند. به همین خاطر برای اینکه رفتار پی را با آن تئوریها مقایسه کنیم، در حالت محاسبه ظرفیت باربری یک لایه خاک همگن با خصوصیات معادل لایه‌های مختلف محل احداث برج خنک کننده در نظر گرفته شده است. همچنین به علت عدم رسیدن گوه لغزش به سطح آب زیر زمینی که در عمق ۲۶ متری از سطح زمین قرار دارد ، به هنگام محاسبه ظرفیت باربری لحاظ نمودن سطح آب زیرزمینی چندان مهم به نظر نمیرسد. از سوی دیگر در محاسبه نشست تحکیمی خاک رس لحاظ نمودن سطح آب زیرزمینی دارای اهمیت خواهد بود.
شکل(۳-۵)- مدلسازی هندسی پی حلقوی برج خنک کننده
۳-۵- مدلسازی مصالح
وقتی که هندسه ترسیم شد، کاربر باید داده‌های مربوط به پارامترهای مصالح را تعریف نماید. به منظور شبیهسازی رفتار خاک، باید یک مدل مناسب از خاک و پارامترهای متناسب با مصالح به هندسه سازه تخصیص داده شود.
خاک تمایل به رفتار غیرخطی دارد. رفتار غیر خطی تنش- کرنش خاک در سطوح مختلف پیچیدگی مسئله، قابل مدل کردن است. تعداد پارامترهای مدل با سطح پیچیدگی مسئله افزایش پیدا میکند. به منظور شبیهسازی دقیق، نیاز به پارامترهای مناسب مصالح میباشد. مدل‌هایی که برای خاک در نظر گرفته شده‌اند عبارتنداز: مدل الاستیک، مدل مورکولمب[۳۴]، مدل سنگ‌درزه‌دار[۳۵]، مدل خاک سخت‌شونده[۳۶]، مدل خاک نرم‌شونده[۳۷] و مدل خاک نرم خزشی[۳۸]. در مدلسازی مصالح از مدل مدل مور-کولمب (MC) استفاده شد.
مدل مشهور مور-کولمب از نخستین مدلهای رفتار خاک است. این مدل الاستو-پلاستیک کامل به پنج پارامتر اساسی نیاز دارد. این پارامترها شامل مدول الاستیسیته(E)، نسبت پواسون(ν)، زاویه اصطکاک داخلی خاک(φ)، چسبندگی خاک(C) و زاویه اتساع خاک(ψ) میباشد. در این مدل برای هر لایه خاک یک سختی میانگین بکار میرود. بواسطه این سختی ثابت محاسبات نسبتا سریع انجام میگیرد. رابطه بین مدول یانگ با سایر مدولهای سفتی مانند مدول برشی(G)، مدول بالک(K) و مدول ادئومتر(Eoed) به صورت زیر است:
| (۳-۱) |
| (۳-۲) |
| (۳-۳) |
