شماره ركورد
34524
پديد آورنده
محمد امير نوروزي مباركه
عنوان
بررسي خاك تقويت شده با ژئوسل تحت بارگذاري پي ماشين آلات-مطالعات عددي 3 بعدي
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران-ژئوتكنيك
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/09/02
استاد راهنما
جناب آقاي دكتر رازقي
استاد مشاور
جناب آقاي دكتر ممقانيان
دانشكده
عمران
چكيده
پاسخ بسترهاي خاكي تقويتشده با سيستمهاي ژئوسل چندلايه كه پي ماشينآلات را تقويت مي كند، از طريق مدل سازي سه بعدي در نرم افزار FLAC3D كه شامل لرزش عمودي يك پي بتني مربعي(400 × 400 ميليمتر) است كه بر روي خاك بدون تقويت، تقويتشده با يك، دو و سه لايه ژئوسل قرار دارد، انجام ميشود. مدلسازيها تحت دو گشتاور ارتعاشي مختلف(دو بار متغيير نسبت به زمان) و سه نيروي استاتيكي(نيروي گرانشي ناشي از وزن كل سيستم مثل بلوكهاي بتني و ماشينآلاتي كه روي پي نصب شدهاند) با استفاده از كد نويسي در نرم افزار FLAC3D انجام ميشوند و پاسخهاي لرزشي از نظر جابجايي ديناميكي و فركانس بررسي ميشوند. نتايج نشان ميدهند كه حداكثر دامنه جابجايي ديناميكي بهطور قابلتوجهي در حضور تقويت كننده ژئوسل كاهش يافته، در حالي كه فركانس طبيعي سيستم افزايش مييابند.
در محدوده بار لرزشي و فركانس اعمالشده، بيشترين بهبود(يعني بيشترين كاهش در دامنه لرزش) در حضور تقويت ژئوسل سهلايه مشاهده شد. از آنجا كه نرخ بهبود(سرعت كاهش بيشترين دامنه) با افزايش تعداد لايههاي ژئوستل بهطور پيوسته كاهش مييابد، بنابراين لايههاي ژوسل با تعداد زياد سود كمي خواهند داشت. عمق بهينه قرارگيري لايه اول ژئوسل و فاصله عمودي لايههاي ژئوسل از مطالعات پيشين در نظر گرفته شدهاند. بعد از اعتبار سنجي با نتايج آزمايشگاهي در بازه فركانسي مشخص به بررسي اثرات پارامتر هاي مختلف ديگري در جابجايي ديناميكي و فركانس طبيعي سيستم(فركانس تشديد) ميپردازيم. از جمله پارامترهايي مورد ارزيابي قرار ميگيرد شامل تغيير شكل محفظههاي ژئوسل به دو شكل هندسي لوزي و شش ضلعي(شكل واقعي)، تغيير خاك پركننده ژئوسل و خاك گودال(ماسه، سرباره و نخاله ساختماني) است و اثرات اضافه شدن تعداد لايه هاي ژئوسل، وزن پي و تغيير بار ديناميكي بر روي اين خاك ها بررسي ميشود و مشاهده شد كه با افزايش تعداد لايه هاي ژئوسل، كوچك شدن محفظه ژئوسل و افزايش وزن پي موجب افزايش فركانس طبيعي سيستم و كاهش جابجايي ديناميكي ميشود و نيز مدل سازي دقيق شكل محفظههاي ژئوسل تاثير قابل توجهي در نتايج دارد. براي خاك هاي مختلف حداكثر دامنه جابجايي ديناميكي در حالت بدون تقويت كه در بازه 0.552mm الي 0.62mm بود، براي حالت تقويت شده با يك لايه ژئوسل به محدوده 0.32mm الي 0.32mm، براي حالت تقويت شده با دو لايه ژئوسل به محدوده 0.23mm الي 0.26mm و براي حالت تقويت شده با سه لايه ژئوسل به محدوده 0.204mm الي 225mm كاهش پيدا كردهاست.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/13
عنوان به انگليسي
investigation of Geocell-Reinforced Soil under Machine Foundation Loading: 3D Numerical Studies
تاريخ بهره برداري
1/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدامير نوروزي مباركه
چكيده به لاتين
The response of soil foundations reinforced with multi-layer geocell systems, which reinforce machine foundations, is investigated through three-dimensional modeling in FLAC3D software. The model involves the vertical vibration of a square concrete footing (400 × 400 mm) resting on unreinforced soil and soil reinforced with one, two, and three geocell layers. The simulations are conducted under two different vibrational moments (two time-variable loads) and three static loads (gravitational force from the total weight of the system, such as concrete blocks and machinery installed on the footing) using coding in FLAC3D software. The vibrational responses are examined in terms of dynamic displacement and frequency. The results indicate that the maximum dynamic displacement amplitude significantly decreases in the presence of geocell reinforcement, while the systemʹs natural frequency increases.
Within the applied vibrational load and frequency range, the greatest improvement (i.e., the highest reduction in vibration amplitude) was observed with the three-layer geocell reinforcement. However, since the rate of improvement (the speed of maximum amplitude reduction) continuously decreases with an increasing number of geocell layers, a higher number of geocell layers will yield diminishing returns. The optimal depth for placing the first geocell layer and the vertical spacing between geocell layers were adopted from previous studies. After validation with laboratory results within a specific frequency range, the effects of various other parameters on the systemʹs dynamic displacement and natural frequency (resonant frequency) are investigated. The parameters evaluated include: changing the shape of geocell pockets to two geometric forms, rhombus and hexagon (real shape); changing the infill soil of the geocell and the trench soil (sand, slag, and construction waste); and the effects of increasing the number of geocell layers, footing weight, and dynamic load variation on these soils. It was observed that increasing the number of geocell layers, reducing the geocell pocket size, and increasing the footing weight lead to an increase in the systemʹs natural frequency and a decrease in dynamic displacement. Furthermore, accurate modeling of the geocell pocket shape has a significant impact on the results.
For different soils, the maximum dynamic displacement amplitude in the unreinforced state, which ranged from 0.552 mm to 0.62 mm, decreased to the range of 0.32 mm to 0.32 mm for the single-layer geocell reinforcement, to the range of 0.23 mm to 0.26 mm for the two-layer reinforcement, and to the range of 0.204 mm to 0.225 mm for the three-layer geocell reinforcement.
كليدواژه هاي فارسي
پي ماشين آلات , ژئوسل
كليدواژه هاي لاتين
Machine foundation , Geocell
Author
Mohamad Amir Noruzi Mobarake
SuperVisor
Hamid Reza Razeghi