کتاب مدلسازی مکانیکی و دینامیکی سازه‌های خاکی در plaxis

کتاب مدلسازی مکانیکی و دینامیکی سازه‌های خاکی در plaxis

در زمینه‌های متنوع مرتبط با مهندسی و مهندسی ساختمان، نرم‌افزارهای متنوعی وجود دارند که به مهندسان و متخصصین مرتبط با این زمینه کمک می‌کنند و امکانات متنوعی را در اختیارشان قرار می‌دهند. این نرم‌افزارها برای طراحی، مدل‌سازی، تحلیل سازه‌ها، برنامه‌ریزی پروژه، مدیریت منابع و هزینه‌ها و مواردی از این دست استفاده می‌شوند. برای یادگیری و آموزش این نرم‌افزارها راه‌های متنوعی وجود دارد که استفاده از کتب آموزشی یکی از این راه‌‌هاست. این روش از آن‌ جا که معمولاً اقتصادی‌ترین روش است و از طرفی نیاز به کلاس‌های حضوری و غیر حضوری را برطرف می‌نماید، مورد توجه مهندسین و مخاطبین این نرم‌افزارها قرار می‌گیرد. بنیاد مهندسی ساختمان، به همین جهت این کتب تخصصی را با تخفیف ویژه در اختیار کاربران و مخاطبان این نرم‌افزارها قرار می‌دهد.

کتاب مدلسازی مکانیکی و دینامیکی سازه‌های خاکی در plaxis  :

یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای مهندسان عمران، علی الخصوص مهندسان ژئوتکنیک، نرم افزار plaxis می‌باشد که تقریبا در تمامی پروژه ژئوتکنیکی بکار گرفته می‌شود.

بررسی شرایط پروژه، قبل از اجرا، حین اجرا و پس از اجرا، مهمترین جنبه‌های اینگونه پروژه‌ها می‌باشد. این نرم افزار برای کاربران این امکان را فراهم می‌نماید تا از طریق مدلسازی شرایط حاکم بر پروژه، آنالیزی از نحوه عملکرد در مراحل اجرا را داشته باشند و به تحلیل خروجی‌های حاصل از این آنالیز بپردازند.

این خروجی‌ها شامل مواردی همچون، تغییر شکل‌های ایجاد شده ناشی از مراحل ساخت با اعمال نیروها، مقدار نشست، میزان تنش‌ها و کرنش‌ها در نقاط مختلف مدل، مقدار سرعت و شتاب در مدل، پایداری و مقدار ضریب اطمینان، ترسیم نمودارهای مختلف و بسیاری موارد دیگر، می‌باشد. استفاده از این امکانات، این نرم افراز را به یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای مربوطه به آنالیز ژئوتکنیکی تبدیل کرده است.

در کتاب پیش رو, آموزش نرم افزار دو بعدی PLAXIS v.8.5, بر اساس درس‌هایی ارائه گردیده تا کاربران علاوه بر فراگیری ابزارها و بخش‌های مختلف نرم افزار, با عملکرد آن در کاربردهای مختلف برنامه در زمینه طراحی, آنالیز و مدلسازی, آشنا گردند.

این اثر در سه بخش مجزای مدلسازی مکانیکی, مدلسازی دینامیکی و کاربرد PLAXIS در چند پروژه اجرایی تهیه گردیده است. در بخش اول دروسی از مدلسازی مکانیکی سازه‌های خاکی از جمله آنالیز پی, سد خاکی و خاکریز آورده شده است.

در بخش دوم, تاثیرات دینامیک در مدلسازی سازه‌های خاکی همانند اثر زلزله و کوبش شمع مدنظر قرار گرفته و در بخش انتهایی نیز چند پروژه مهم اجرایی که در آن نرم افزار PLAXIS جهت آنالیز و شبیه سازی شرایط پروژه استفاده گردیده است, به طور کامل توضیح داده شده است.

مقدمه

نرم افزار plaxis یک بسته بندی مدلسازی است که بکارگیری از روش‌های اجزا محدود برای آنالیز تغییر شکل و پایداری در پروژه‌های مهندسی ژئوتکنیک بکار برده می‌شود.

ورودی‌های گرافیکی ساده برنامه، مدل‌های پیچیده از روش‌های اجزا محدود را آنالیز و خروجی‌های آن نتایج دقیق و با جزئیات زیادی را ارائه می‌کند. تمام محاسبات کاملا بطور اتوماتیک که پایه آن بر اساس روش‌های عددی می‌باشد، انجام می‌شود. این کتاب به کاربران این امکان را می‌دهد که پس از چندین ساعت آموزش به راحتی استفاده از این بسته نرم افزاری را فرا گیرند.

از کاربران انتظار می‌رود قبل از استفاده از این کتاب مفاهیم پایه مکانیک خاک آشنا باشند، همچنین توانایی استفاده در محیط windows را داشته باشند. اکیدا به کاربران توصیه می‌گردد که دروس این کتاب را به ترتیب ذکر شده به پیش ببرند.

فهرست مطالب مدلسازی مکانیکی

پیشگفتار
شروع بكار نرم‌افزار
مقدمه
شروع بكار
نصب نرم افزار
ابزارهای كلی مدلسازی
داده‌های ورو۱۷
ورودی عناصر هندسه
شروع برنامه
تنظیمات اولیه
مدل
ایجاد یك مدل هندسی
ابزارهای ترسیم
انتخاب عناصر هندسه
نقاط و خطوط
صفحات
تكیه‌گاه‌های مفصلی
ژئوگرید
اندركنش
مهارهای دوسر آزاد
مهارهای دوسر ثابت
تونل
جابجایی‌های از پیش تعریف شده
شرایط مرزی استاندارد
بارهای گسترده
بارهای نقطه‌ای
تکیه گاههای غیر مفصلی
زهكش
چاه (چشمه)

بخش اول / مدلسازی مكانیكی 

درس اول: نشست یك پی دایروی بر روی ماسه

هندسه مدل
حالت ۱: پی صلب
داده‌های ورودی
تنظیمات كلی
خطوط هندسه
شرایط مرزی
مش بندی
شرایط اولیه
انجام محاسبات
نمایش نتایج خروجی
حالت ۲: پی انعطاف پذیر
اصلاح بارگذاری
اضافه كردن مشخصات مربوط به جنس پی
تولید مش
شرایط اولیه
محاسبات
نمایش نتایج
ترسیم منحنی بار- جابجایی
مقایسه میان حالت ۱ و ۲

درس دوم: آنالیز الاستیک پی، تحت بارهای افقی و قائم 

هندسه مدل
تنظیمات اولیه
خطوط هندسی، لایه‌ها و عناصر
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
انجام محاسبات
مشاهده نتایج خروجی

درس سوم: گودبرداری 

هندسه مدل
خطوط هندسی، لایهها و عناصر
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
مشاهده نتایج خروجی

درس چهارم: سد خاكی 

مدل هندسی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

درس پنجم: گودبرداری با دیوارهای حائل مسلح شده 

ورودی
مدل هندسی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

درس ششم: آنالیز خاكریز 

ورودی
مدل هندسی
تنظیمات جنس عناصر مدل و تولید مش
شرایط اولیه
محاسبات
خر۱۴۸
آنالیز ضریب اطمینان
ارزیابی نتایج
آنالیز مش به روز شده

درس هفتم: خاكریز تقویت شده با ژئوتكستایل 

هندسه مدل
تنظیمات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی
آنالیز ضریب اطمینان
بررسی حالت بدون وجود ژئوتكستایل
حالت وجود لایه سخت در زیر مدل- بدون حضور ژئوتكستایل

درس هشتم: نشست ناشی از ساخت تونل 

هندسه مدل
شرایط مرزی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

درس نهم: ساخت تونل به روش اتریشی 

داده‌های ورودی
شرایط مرزی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

بخش دوم / مدلسازی دینامیكی 

مقدمه بخش دینامیكی
درباره این بخش

درس دهم: آنالیز دینامیكی یك ژنراتور بر روی فنداسیون 

ورودی
مدل هندسی
مرزهای جاذب
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
محاسبات اضافی به همراه میرایی
خروجی

درس یازدهم: كوبش شمع 

هندسه مدل
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

درس دوازدهم: ساختمان تحت تأثیر زلزله 

داده‌های ورودی
مدل هندسی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

بخش سوم / بكارگیری PLAXIS در چند پروژه اجرایی 

مثال اول: ایستگاه A10 متروی تهران

مشخصات ایستگاه
خلاصهای از مشخصات ژئوتكنیكی محل احداث ایستگاه A10
بررسی سطح آبهای زیرزمینی
روش اجرای ایستگاه
بررسی نشستهای سطح زمین
تعیین پروفیل نشست در محدوده هسته مرکزی و سازه‌های جانبی
خصوصیات سازه‌ها
هندسه مدل
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

مثال دوم: پروژه میخكوبی در حاشیه زاینده‌رود 

هندسه مدل
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی

مثال سوم: گودبرداری در مجاورت بنای Unilever House لندن 

مراحل اجرای پروژه
داده‌های لایههای خاك زیرین
مدل هندسی
مشخصات جنس عناصر مدل
مش بندی
شرایط اولیه
محاسبات
خروجی
پیوست

A:Structral elements

پیوست

B :Input Parameters for Plate

پیوست

C: Interfaces

پیوست

D :Initial Stresses

پیوست

E : Menu PLAXIS

منابع و مآخذ کتاب مدلسازی مکانیکی و دینامیکی سازه‌های خاکی در plaxis