دانلود ترجمه مقاله تجزیه و تحلیل پایداری تعادل حد سه بعدی شیب ها (ASCE 2017) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

تجزیه و تحلیل پایداری تعادل حد سه بعدی شیب ها و اثر ورود خاک میخ ها

Three-Dimensional Limit-Equilibrium Stability Analyses of Slopes and Effect of Inclusion of Soil Nails

چکیده

مقدمه

تجزیه و تحلیل

محاسبه پارامترهای هندسی توده شکست

طول موثر و بازوی اهرم نیل‌ها

نیروی کششی از میلگردهای فولادی (نیل‌ها)

ارزیابی حداقل FS و سطح لغزش بحرانی

تأیید اعتبار این روش توسعه‌یافته

آنالیز پارامتری شیب‌های میخ‌کوبی‌شده

نتیجه گیری

چکیده

این مطالعه، آنالیز پایدار شیب‌های خاک میخ‌کوبی‌شده را با استفاده از روش تعادل حد (LEM) انجام می‌دهد و یک مکانیزم شکست چرخشی جسم صلب سه بعدی (3D) با سطح لغزش مفروض که بخشی از یک کره است را در نظر می‌گیرد. تعادل گشتاور گوه سه بعدی که با سطح شیب و سطح لغزش در طول نیل‌های (میلگردهای‌ فولادی) تعبیه‌شده در آن ایجاده شده است، آنالیز شد. یک کد کامپیوتری خاص برای محاسبه ضریب اطمینان (FS) نوشته شد؛ این کد کامپیوتری می‌تواند شیب تقویت‌نشده و شیب میخ‌کوبی‌شده را آنالیز کند. سطح لغزش بحرانی و حداقل مقدار FS مربوطه به شیب تقویت‌نشده در وهله اول تعیین شد و تمام احتمالات شکست (شکست پایه، شکست شیب و شکست پنجه). برای سطح لغزش بحرانی که به دست آمد، نیل‌ها (میلگردهای فولادی‌ها) در موقعیت‌های مطلوب وارد می‌شود و مقدار FS برای شیب میخ‌کوبی‌شده با روش توسعه‌یافته برآورد شد. این روش توسعه‌یافته و کد کامپیوتر با مقایسه مقادیر FS برخی از مسائل معیار (دو بعدی و سه بعدی) حاصل از روش مذکور با روش‌های گزارش‌شده در این مقاله) تأیید شد. سطوح لغزش بحرانی حاصل از پیشنهاد پیشنهادی نیز با برخی از مسائل معیار مقایسه شد. یک مطالعه پارامتری نیز برای تعیین اثرات شیب و فاصله نیل‌ها روی مقادیر FS انجام شد.

نتیجه گیری

با استفاده از روش جدیدی که در این مقاله بیان شد، این امکان وجود دارد که در ابتدا سطح لغزش بحرانی مربوط به حداقل FS شیب‌های خاک سطوح شکست سه بعدی را تعیین کرد. اگر شیب مورد نظر، مقدار FS کافی را نداشته باشد، می‌توان نیل‌ها را در آنالیز پایداری برای محاسبه FS شیب میخ‌کوبی‌شده با سطح لغزش بحرانی که در ابتدا محاسبه شده است، وارد گردد. مقایسه مقادیر FS برای برخی از مسائل معیار بنابر آنچه که از روش توسعه‌یافته و مواردی که در آثار مربوطه گزارش شده و از طریق برنامه‌های نرم افزاری به دست آمده است، نشان داد که این روش توسعه یافته/کد کامپیوتری، نتایج رضایت‌بخشی به دست می‌دهد. برای مقایسه، در این مطالعه یک برنامه مبتنی بر LEM که از نظر تجاری در دسترس است و یک برنامه مبتنی بر SRT مورد استفاده قرار گرفت. در تمامی موارد، مقادیر FS حاصل از آنالیز سه بعدی پیشنهادی، در مقایسه با نتایج حاصل از آنالیز دوبعدی بالاتر است. با توجه به موقعیت و شکل سطوح لغزش حاصل از رویکرد پیش رو در آثار و مقالات مربوطه، توافق خوبی حاصل شد. با استفاده از این روش توسعه‌یافته، اثر نیل‌های خاکی که با شیبی با زوایای دلخواه قرار گرفته‌اند، مطالعه شد. یک برنامه کامپیوتری برای آنالیز مسئله ایجاد شد که صحت آن بررسی شد. این نتیجه دریافت شد که شیب بهینه نیل با زاویه شیب ثابت نماند ولی با تغییر در زاویه شیب تغییر کرد. پارامترهای خاک برای هندسه شیب و شیب نیل و اثر فاصله نیل روی FS نیز مطالعه شد. مقادیر FS با افزایش در فاصله میلگرد فولادی از 0.5 به 2.5 متر به سرعت کاهش یافت. وقتی فاصله میلگردهای فولادی از 2.5 متر فراتر رفت، هیچ تغییر قابل توجهی در مقادیر FS به وجود نیامد.

Abstract

This study undertook stability analysis of nailed soil slopes using the limit-equilibrium method (LEM) and considering a threedimensional (3D) rigid-body rotational failure mechanism with the assumed slip surface being a part of a sphere. The moment equilibrium of the 3D wedge formed by the slope surface and the slip surface along with the nails embedded in it were analyzed as a whole. A specificpurpose computer code was written for factor-of-safety (FS) computation; the developed computer code is capable of analyzing an unreinforced slope and a nailed slope. The critical slip surface and the corresponding minimum FS value of the unreinforced slope were initially determined, taking into account all possibilities of failure (base failure, slope failure, and toe failure). For the critical slip surface so obtained, nails were then introduced at desired positions, and the FS value for the nailed slope was then estimated with the developed procedure. The developed method and computer code were verified by comparing the FS values of some benchmark problems [two-dimensional (2D) and 3D] obtained by the proposed method with those reported in the literature. The critical slip surfaces obtained from the proposed method were also compared with some of the benchmark problems. A parametric study was conducted to determine the effects of the inclination and spacing of the nails on the FS values.

Conclusions

Using the new procedure described in this paper, it is possible to first determine the critical slip surface corresponding to the minimum FS of soil slopes considering 3D failure surfaces. If the slope under consideration is found to have an inadequate FS value, nails can be introduced in the stability analysis for calculation of an enhanced FS value for a nailed slope with the critical slip surface that has been found earlier. The comparison of the FS values for some benchmark problems as obtained from the developed procedure and those reported in the literature and obtained through software programs showed that the developed procedure/computer code gives satisfactory results. For comparison, one LEM-based commercially available program and one SRT-based program were used in this study. In all cases, the FS values obtained from the proposed 3D analysis were found to be higher compared with those obtained by 2D analysis. Very good agreement was found with respect to the location and shape of the slip surfaces as obtained from the present approach and the results obtained from the software and those reported in the literature. Using the developed method, the effect of soil nails oriented at arbitrary angles for a given slope was studied. A computer program was developed for analyzing the problem, which was checked for its correctness. It was found that optimum nail inclination did not remain constant with the angle of the slope but changed with a change in slope angle. For a given slope geometry, soil parameters, and nail inclination, the effect of nail spacing on the FS was also studied. For the given slope, the FS values were found to decrease quickly with an increase in nail spacing from 0.5 to 2.5 m. Beyond 2.5-m spacing of nails, there were no significant changes in FS values.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تجزیه و تحلیل پایداری تعادل حد سه بعدی شیب ها و اثر ورود خاک میخ ها

Three-Dimensional Limit-Equilibrium Stability Analyses of Slopes and Effect of Inclusion of Soil Nails