برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه
همین‌که نوار به‌قدر کافی در راستای پایین تسلیم شد، گسیختگی برشی در طول دو سطح لغزش که از سطوح بیرونی نوار به سطح ماسه رسیده است، اتفاق میافتد. در مجاورت سطح، تمامی دانههای ماسه به‌طور عمودی به سمت پایین حرکت میکنند؛ که این مکرراً توسط عکسهای پرتودهی زمانی اثبات‌شده است. از این قبیل حرکات فقط اگر سطح لغزش از وسط نصف شود، سطح افقی ماسه در زوایای راست ممکن است. زمانی که گسیختگی اتفاق میافتد، تورفتگی در سطح ماسه که در شکل (2-1-a) نشان داده شده است، ظاهر میشود. شیب هر طرف تورفتگی زمانی که سطح شیب را تقسیم میکنیم، بزرگ‌ترین است. فاصله بین این قطعات شیبدار میتواند اندازهگیری شود. میتواند دریافت که این اکثراً بزرگ‌تر از عرض نوار تسلیم‌شده است. از این رو سطح لغزش ac و bd هنوز محاسبه نشده است. به هرحال، آزمایشات پیشنهاد دادهاند که زاویهی میانگین شیب این سطوح اغلب از 90 درجه برای مقدار پایین کمتر است که نزدیک به برای هر ارتفاعی از مقدار میشود.
فشار عمودی بر قسمت پایین‌تر توده ماسه که بین دو سطح لغزش، ac و bd که در شکل (2-1-a) نشان داده شده است، برابر است با وزن قسمت بالای کاهش‌یافته توسط مؤلفه‌های عمودی مقاومت اصطکاکی که به سطوح جانبی، لغزش میکند.
استدلال قبلی همچنین میتواند به تحلیل تأثیر آرچینگ تولیدشده در یک توده ماسه به‌وسیله تسلیم جانبی قسمت پایینی ساپورت قائم، اعمال شود. در شکل (2-1-c) ساپورت جانبی توسط ab نمایش داده شده است. سطح ماسه افقی است و ساپورت با واژگونی حول لبه بالایی، تسلیم میشود. بعد از تسلیم ساپورت به‌اندازه کافی، گسیختگی برشی در ماسه در طول سطح لغزش bd که از پای b ساپورت تا سطح ماسه گسترش مییابد، رخ میدهد. موقعیت ساکن لبه بالایی (a) ساپورت جانبی از انبساط جانبی قسمت بالایی گوه لغزشی، جلوگیری میکند؛ بنابراین دانههای ماسه قرار گرفته در قسمت بالایی گوه، تنها میتواند در یک امتداد رو به پایین، حرکت کند. ازاین‌رو سطح لغزشی با سطح افقی ماسه در d تقاطع مییابد. نشست مطابق سطح گوه در حال لغزش در شکل توسط خط نقطه‌چین نشان داده شده است.
انبساط جانبی قسمت پایینی گوه در حال لغزش با یک کوتاه شدگی در راستای قائم همراه است. نشست مطابق قسمت بالایی گوه، توسط مقاومت اصطکاکی در طول قسمت تند مجاور سطح در حال لغزش، مواجه میشود. درنتیجه فشار قائم وارد بر قسمت پایینی گوه، کمتر از وزن ماسه قرار گرفته در بالای آن است. این پدیده تأثیر قوسی شدن در ماسه بعد از تسلیم شدن ساپورتهای جانبی که قسمت بالایی آن‌ها ثابت و ساکن است، شکل میدهد.
3-3- تئوری آرچینگ
بیشتر تئوریهای موجود در زمینه آرچینگ با فشار ماسه خشک روی تسلیم نوارهای افقی سروکار دارند. آن‌ها به سه گروه تقسیم می‌شوند. در تئوری گروه سوم فرض بر این است که مقاطع قائم ae و bf از بالا تا پایین لبههای بیرونی نوار تسلیم سطح رانش را نشان میدهد و اینکه فشار روی نوار تسلیم برابر است با تفاضل وزن ماسه روی نوار و مقاومت اصطکاکی در طول مقاطع قائم.
شکل 3-1: گسیختگی در ماسه چسبنده قبل از آرچینگ (a)، گسیختگی به دلیل حرکت رو به پایین مقطعی نازک و دراز از لایهای از ماسه (b)، توسعه دادن جزئیات دیاگرام (a); (c)، گسیختگی برشی در ماسه به دلیل تسلیم ساپورت جانبی با دوران حول بالا
سطوح واقعی رانش (ac&bd) منحنی شکل هستند و در سطح ماسه جایگیری آن‌ها به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از پهنای نوار تسلیم است؛ بنابراین اصطکاک در طول مقاطع عمودی ae و bf نمیتواند کاملاً اکتیو باشد. خطایی که به دلیل نادیده گرفتن این امر به وجود میآید خطرساز است. همه تئوریهای اشاره‌شده در این زمینه به این نکته اشاره میکنند که فشار روی نوار افقی تسلیم، با یک‌میزان پهنای مشخص با سرعت کمتری نسبت به وزن توده ماسه قرار گرفته روی این نوار افزایش مییابند و با سرعت کمتری به خط مجانب بینهایت میرسند. ولی مقادیر مشخص شده در تئوریهای مختلف برای فشار روی این نوار کاملاً متفاوت هستند. برای مشخص کردن اینکه کدام یک از این تئوریها باید مورد استفاده قرار گیرند لازم است وضعیت فشار روی نوارهای تسلیم به‌صورت تجربی مورد بررسی قرار گیرند و نتایج آن‌ها با فرضیات اولیه این تئوریها مورد مقایسه قرار گیرند. تاکنون هیچ ارزیابی کاملی از این نوع صورت نگرفته است و ارزش نسبی چندین تئوری هنوز ناشناخته است. ساده‌ترین تئوریها آنهایی هستند که در دسته‌بندی سوم قرار دارند و بر این فرض استوارند که سطوح رانش عمودی هستند. خوشبختانه خطاهای مربوط به این فرض کاملاً قابل مشاهده میباشد. باوجود این خطاها نتایج پایانی با داده‌های تجربی موجود تا حد زیادی همخوانی دارند؛ بنابراین تحلیلهای بعدی تنها بر اساس فرضیات پایهای این تئوریها در این دستهبندی خواهند بود. اگر فرض کنیم که سطوح رانش همان‌گونه که در شکل بالا با خطوط ae و bf نشان داده شده است به‌صورت قائم باشد محاسبه فشار عمودی در نوار تسلیم با مشکل مواجه میشود. در شکل زیر یک مقطع بین دو سطح عمودی لغزش نشان داده شده است. مقاومت برشی زمین با این رابطه مشخص میشود:
(3-1)
شکل 3-2: دیاگرام فرض شده برای محاسبه فشار ماسه بین دو سطح عمود لغزش
وزن واحد خاکو سطح خاک سربار q در واحد عرض را تحمل میکند. فرض بر این است که نسبت بین فشار افقی و عمودی برابر با ثابت تجربی K در هر نقطه است. فشار عمودی روی مقطع افقی در هر عمق z پایین‌تر از سطح برابر است و فشار نرمال مربوط به آن بر سطح عمودی رانش برابر است با:
(3-2)
وزن این برش از خاک با ضخامت در عمق پایین‌تر از سطح برابر با . این برش تحت تأثیر فشارهایی که در شکل (2-2) نشان داده شده قرار میگیرد. شرایطی را که مجموع نوارهای عمودی که بر روی این برش تأثیر میگذارند باید برابر با صفر باشد، میتوان با این رابطه نشان داد:
(3-3)
(3-4)
(3-5)
با حل این معادلات درمییابیم:
(3-6)
با جایگزین کردن مقدار صفر به ترتیب برای c و q به دست میآید:
(3-7)
(3-8)
دسته بندی : علمی