در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: عمران – سازه های هیدرولیکی

عنوان:

ارائه یک مدل عددی – ریاضی برای بهره گیری از شبکه بندی ورونوی جهت محاسبه تراوش از زیر سد بتن غلتکی به روش حجم محدود بی سازمان

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
سدهای بتن غلتکی (Roller Compacted Conceret dams) نوعی از سدهای بتنی می باشند که به عنوان یک روش جدید در ساخت سدهای بتنی وزنی با ایمنی مشابه و سرعت اجرایی بالاتر (هزینه کمتر) مطرح شده اند. پدیده تراوش به عنوان یکی از عوامل مهم تخریب و ایجاد خسارت در سدها شناخته شده می باشد. از این رو ارائه یک مدل جامع و واقعی در مورد پدیده تراوش از مسائل بااهمیت در طراحی سدها مانند سد Rcc می باشد. این پدیده در آغاز به وسیله روابط تجربی و تحلیلی و یا ساخت مدل هایی با ابعاد کوچک مورد مطالعه قرار می گرفت که این روش ها علاوه بر مشکل عدم تطابق کامل با نمونه اصلی دارای هزینه اجرایی بالایی بودند. امروزه با در دسترس قرار گرفتن کامپیوترها، بهره گیری از روش های محاسباتی عددی – ریاضی به عنوان مناسب ترین روش جهت انجام این محاسبات شناخته شده می باشد. در این پژوهش پس از مطالعه تئوری حاکم بر پدیده تراوش و معادلات حاکم بر آن، از روش عددی حجم محدود با در نظر داشتن مزایای آن در شبیه سازی جریان سیالات و مسائل با هندسه نامنظم و شبکه بندی ورونوی به دلیل سازگاری مناسب آن با روش حجم محدود، جهت منفصل سازی معادلات حاکم بر تراوش و حل عددی آن بهره گیری شده می باشد و برنامه کامپیوتری مربوطه به کمک نرم افزار و زبان برنامه نویسی توانمند MATLAB تهیه گردیده می باشد. در انتها نتایج به دست آمده توسط جدیدترین ورژن نرم افزار PHASE2v7 که در سال 2010 توسط شرکت Rocscience به ارائه گردیده مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته می باشد و این مقایسه توسط نرم افزار قدرتمند آماری SPSS v17 صورت پذیرفته می باشد.
فصل اول: مقدمه
1-1- دورنمای پژوهش
آب به عنوان اساسی ترین ماده برای تشکیل حیات و ادامه چرخه زندگی موجودات زنده، از ابتدای پیدایش بشر از اهمیت فوق العاده ای برخوردار بوده می باشد. چنانچه اولین تمدن های بشری در کنار آب شیرین رودخانه شکل گرفته می باشد. اهمیت وجود آب برای ادامه زندگی و به دست آوردن مواد غذایی دامی و کشاورزی با کمک آن از یک سو و در دسترس نبودن آب شیرین در تمام مناطق کره زمین از سوی دیگر باعث گردید تا بشر در طول دوران حیات خود به فکر راهی برای انتقال و مهار و ذخیره آب بیفتد.
اصلی ترین روش برای مهار و ذخیره آب جاری رودخانه ها، بهره گیری و ساخت سدها و بندها بر روی آنها می باشد که در طول تاریخ به شکل ها و با روش های مختلفی ساخته و مورد بهره گیری قرار گرفته اند. آب موجود در مخزن سدها به علت داشتن پتانسیل بالا همواره به دنبال راهی برای فرار و حرکت به سمت پایین دست سد می باشد و به همین دلیل در توده متخلخل خاک بدنه و پی سدها نفوذ کرده و به سمت پایین دست جریان می یابد. از این رو یکی از عواملی که همواره موجودیت سدها و یا قابلیت اصلی آنها که همان حفظ مقادیر زیاد آب در پشت سد می باشد را مورد تهدید قرار می دهد، پدیده نشت و یا تراوش از بدنه و پی آنها می باشد. این پدیده در تمامی سدهای خاکی و پی سدهای بتنی در مقادیر و اندازه های متفاوت هست، هدف از تحلیل و مطالعه عملکرد این پدیده کنترل و مدیریت آن می باشد تا از بروز خسارات غیرقابل جبران به سدها جلوگیری به اقدام آید.
پدیده تراوش که یکی از اصلی ترین عوامل خرابی سدها تا چند دهه قبل بود در آغاز به وسیله روابط تجربی و تحلیلی و یا ساخت مدل هایی در ابعاد کوچکتر از اندازه طبیعی مورد مطالعه و اندازه گیری قرار می گرفت، که این روش ها علاوه بر داشتن معضلات ناشی از عدم تطابق کامل با نمونه اصلی در اکثر موردها دارای هزینه های بالای اجرایی بودند. اما پس از ظهور کامپیوترهای با قدرت محاسباتی بالا و در راستای آن معرفی روش های حل عددی معادلات دیفرانسیل که وابسته به بهره گیری از این ماشین های محاسباتی می باشند، این پدیده نیز همانند دیگر پدیده های علمی به وسیله روش های مختلف عددی مورد تحلیل و مطالعه محققین بسیاری قرار گرفت. روش های مورد بهره گیری در حل عددی معادلات به لحاظ روش حل معادلات و نوع شبکه بندی محیط مورد مطالعه، قابل تقسیم بندی می باشند. اصلی ترین روش های عددی مورد بهره گیری روش های تفاضل محدود، المان محدود و حجم محدود می باشند که هرکدام دارای قابلیت ها و معایبی می باشند.
2-1- اهداف پژوهش
خسارات ناشی از پدیده تراوش در دهه های گذشته به حدی بوده می باشد که عملا، ساخت سدها بدون در نظر گرفتن این پدیده در آنها را به امری غیر مهندسی و غیر قابل قبول تبدیل نموده می باشد زیرا بسیاری از سدها در اثر این پدیده و یا پدیده های مرتبط با آن مانند پدیده بالا زدگی، فشار برکنش و… دچار خسارات غیر قابل جبران به خود و خسارات جانی و مالی فراوان به بشر ها گردیده اند. با در نظر داشتن اهمیت مسئله، لزوم شناخت چگونگی عملکرد آن، برآورد محل و مقدار آن و متعاقبا راه های کنترل، ممانعت و مدیریت آن یکی از مهمترین پارامترها در طراحی این سازه های بزرگ، استراتژیک، پر هزینه و حیاتی می باشد.
با اینکه در دهه های گذشته روش های مختلف تجربی، تحلیلی و عددی برای محاسبه مقدار دقیق این پدیده مورد بهره گیری قرار گرفته می باشد، اما تمامی روش های یاد شده از معایب و مزایایی برخوردار می باشند. در این پژوهش از تلفیق یک روش عددی مبتنی بر روش حجم محدود که در مدلسازی جریان سیالات بسیار مناسب و کاربردی می باشد، به همراه بهره گیری از روش شبکه بندی محیطی ورنوی که در مسائل با هندسه پیچیده و نامنظم بسیار تطبیق پذیر و کاربردی می باشد، بهره گیری گردیده می باشد تا به کمک آنها بتوان پدیده مورد مطالعه را به نحوی دقیق تر، با سرعت زمانی بالاتر و روشی قابل تطبیق تر با شرایط نمونه اصلی طرح مورد ارزیابی قرار گیرد.
از طرفی ارائه روش حلی جدید در مهندسی عمران که در آن از تلفیق دو روش حجم محدود و شبکه بندی ورنوی برای شبیه سازی جریان سیال بهره گیری شده می باشد، روزنه ای کوچک اما کاربردی را برای کارهای عددی آتی در این رشته و به خصوص در رشته هیدرولیک و مهندسی آب به وجود می آورد، و امید می باشد مورد بهره گیری و مفید فایده محققین بعدی که به روش های عددی علاقه مند می باشد قرار گیرد.
تعداد صفحه : 182
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد: بررسی تاثیر نانوسیلیس بر خواص مکانیکی و دوام بتن­های حاوی الیاف پلی­ پروپیلن

***

دسته‌ها: عمران