پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک > مقطع دکتری > سال 1393
پدیدآورندگان:
مهدى نوروزى[پدیدآور اصلی]، رضا خالوکاکائی[استاد راهنما]، سیدمحمد اسماعیل جلالی[استاد راهنما]
چکیده: یکی از الزامات مهم در طراحی و اجرای موفق پروژه های عمرانی و معدنی در سنگ، ارزیابی دقیق مقاومت توده سنگ است. امروزه مدل سازی عددی به طور فراگیری به عنوان روشی مناسب برای برآورد مقاومت بکار برده می‌شود. مهمترین مرحله در مدل سازی عددی توده سنگ، تعریف دقیق شبکه ناپیوستگی ها (ساخت مدل هندسی) است. در بسیاری از شیوه های مدل سازی، ناپیوستگی ها با استفاده از بعضی فرض های غیرواقعی از جمله تعداد بسیار کم، قطعی بودن جهت، توزیع یکنواخت و نامحدود بودن گسترش آنها، ساده سازی می شوند. این ساده‌سازی‌ها محدودیت هایی جدی بر توانایی مدل‌سازی رفتار واقعی توده‌سنگ، تحمیل می کنند. از طرفی، از آنجا که توده‌سنگ از مواد طبیعی تشکیل شده، ضروری است ویژگی‌های هندسی ناپیوستگی‌ها با ماهیت تصادفی تعریف شوند. هدف اصلی در این تحقیق برآورد مقاومت توده سنگ درزه دار دارای ناپیوستگی های ناپایا با استفاده از مدلی ترکیبی است که اولا از تمامی ساده‌سازی‌های مرسوم مدل‌سازی اجتناب نموده و ثانیا دارای توانایی شبیه‌سازی ماهیت تصادفی ویژگی‌های هندسی درزه‌ها باشد. برای این منظور از مدل توده‌سنگ ترکیبی (SRM: Synthetic Rock Mass) متشکل از مدل تصادفی سه بعدی شبکه درزه‌های مجزا (DFN: Discrete Fracture Network) و مدل اجزای مجزای PFC3D استفاده شده است. در این راستا به تهیه و توسعه مدل تصادفی سه بعدی شبکه درزه و برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D به زبان برنامه‌نویسی C++ بر اساس مدل ونزیانو پرداخته شده است. این برنامه اکثر قابلیت‌های نرم‌افزارهای تجاری و برنامه‌های کامپیوتری که تاکنون توسعه داده شده‌اند را دارا است. مدل‌سازی تصادفی سه بعدی الگوی درزه‌داری در نواحی گسلی و همچنین قابلیت نمونه‌گیری تصادفی با تعداد و اندازه‌های مختلف از ویژگی‌های منحصر به فرد DFN-FRAC3D است. به منظور بررسی رفتار مقاومتی توده‌سنگ درزه‌دار، با در نظر گرفتن مورد مطالعاتی تونل انحراف سد و نیروگاه رودبار لرستان، در ابتدا با استفاده از برداشت‌های انجام شده و برآورد ویژگی‌های آماری دسته درزه‌های موجود در این منطقه، مدل هندسی-تصادفی سه بعدی شبکه درزه‌ها تهیه شده است. مدل هندسی تهیه شده از لحاظ آماری تطابق خوبی با توده‌سنگ واقعی منطقه نشان داده است. سپس اندازه بلوک معرف (REV: Representative Elementary Volume) ویژگی مقاومتی با استفاده از مدل SRM و با کاربرد شیوه‌ی مناسب پیشنهاد شده در این رساله، محاسبه شده است. با در نظر گرفتن ثابت ماندن مقاومت متوسط، کاهش ضریب تغییرات مقاومت و کاهش نسبت پایایی متوسط به ابعاد بلوک (پایایی نسبی)، اندازه REV ویژگی مقاومتی توده‌سنگ برابر m14×m7×m7 برآورد شده است. بر این اساس، مقاومت متوسط توده‌سنگ مورد مطالعه، برابر MPa 8 تخمین زده شد. این مقدار در حدود 45 درصد مقاومت تک محوره سنگ سالم است. در نهایت، رابطه بین مقاومت و ویژگی‌های هندسی شبکه درزه در اندازه REV، بررسی و پارامتری تحت عنوان «اندازه بلوک معرف آماری (SREV: Statistical REV)» معرفی گردیده است. برای مورد مطالعاتی این تحقیق، SREV، بلوکی است با ابعاد m14×m7×m7 که در آن شدت حجمی درزه، برابر با بلوک بزرگ و تابع توزیع تجمعی تجربی پایایی درزه دارای اختلاف بیشینه مجاز 15/1 با بلوک بزرگ است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#مقاومت توده‌سنگ #شبکه درزه مجزا #مدل‌سازی هندسی-تصادفی #مدل‌سازی عددی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)