پروژه بررسی پایداری شیروانی های خاکی با استفاده از مجموعه های فازی
رشته : کارشناسی ارشد عمران – سازه های هیدرولیکی
فرمت : PDF
چکیده :
تئوری مجموعه های فازی که در سال ۱۹۶۵ توسط پروفسور لطفی عسگرزاده به جامعه علمی ارائه گردید ، ابزاری توانمند و انعطاف پذیر برای مدلسازی عدم قطعیت ها و عدم صراحت های موجود در دنیای واقعی و بیان عبارت های زبانی برگرفته از تجربه و دانش بشری در قالب روابط ریاضی بشمار م یآید. توسعه و کاربرد این دانش بخصوص در حیطه علوم مهندسی طی چند دهه اخیر چشمگیر بوده است.
با توجه به عدم قطعیت های ذاتی موجود در پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک، استفاده از ابزاری مانند مجموعه های فازی بطوریکه بتواند این عدم قطعیت ها را در تحلیل و طراحی لحاظ نماید ضروری ب هنظر می رسد. از طرف دیگر با توجه به اینکه بارهای لرز های بصورت قطعی قابل پی شبینی نم یباشند اهمیت استفاده از تئوری مجموعه های فازی در مباحث ژئوتکنیک لرزه ای روشن می گردد. بعنوان مثال در بررسی پایداری لرزه ای یک شیروانی خاک، تئوری مجموعه های فازی این قابلیت را فراهم می کند که کلیه پارامترهای مسأله مانند چسبندگی خاک، زاویه اصطکاک داخلی خاک، وزن مخصوص خاک و نیروی ناشی از زلزله نه بصورت یک عدد قطعی بلکه بصورت یک مجموعه فازی که تمام عدم قطعیت ها را دربر می گیرد مطرح شوند. بدیهی است که برای تعیین مجموعه فازی برای هر پارامتر باید از داده های کافی همراه با تجربه شخص خبره بهره گرفت. در نهایت ضریب اطمینان در برابر لغزش نیز بصورت یک مجموعه های فازی بیان می شود بطوریکه به هر مقدار ضریب اطمینان یک مقدار از امکان وقوع نسبت داده می شود.
در این پروژه همچنین ضریب اطمینان پایداری شیب های سد کرخه از طریق مجموعه های فازی بدست آمده و با نتایج آنالیز با روش های دیگر مقایسه گردیده است. در این مقاله با سه روش ضریب اطمینان سد کرخه با در نظر گرفتن نیروی افقی زلزله با روش های فازی مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق به سه روش پایداری شیب های سد کرخه مورد بررسی قرار گرفت ابتدا فرض شد که هیچ نتیجه آزمایشگاهی از پارامترهای مساله در دسترس نیست و فقط با تکیه بر نظریه فرد خبره ضریب اطمینان بدست آمد . در روش دوم از نتایج آزمایشگاهی و نظریه فرد خبره به صورت تواما در بدست آوردن ضریب اطمینان مورد استفاده قرار گرفته شد و سر آخر فقط نتایج آزمایشگاهی به صورت فازی برای بدست آوردن ضریب اطمینان استفاده گردید و از تمام این روش ها تابع عضویت ضریب اطمینان بدست امد. همچنین برای مطالعه اثر شکل توابع عضویت بر روی جواب نهایی مساله از توابع عضویت با شکل های مثلثی ، زنگوله ای ، گوسی و π- شکل استفاده گردید . نتایج حاصل از بررسی فازی پایداری سد کرخه با نتایج حاصل از تحلیل های شبه استاتیکی مهندسین مشاور طراح سد مورد مقایسه قرار گرفت تا نشان دهد که ضریب اطمینان بدست امده در روش فازی بسیار نزدیک به ضریب اطمینان حاصل از محاسبات شبه استاتیکی می باشد.
فهرست :
چکیده …………………………………………………………………………………………. ۱
مقدمه: ………………………………………………………………………………………… ۲
فصل اول :کلیات ……………………………………………………………………………. ۳
-۱-۱ مقدمه ……………………………………………………………………………………. ۴
-۲-۱ تاریخچه مختصری از تئوری فازی …………………………………………………………. ۵
-۳-۱ دلیل استفاده از تئوری فازی …………………………………………………………….. ۷
فصل دوم : روابط فازی ……………………………………………………………………. ۹
-۱-۲ مقدمه ………………………………………………………………………………….. ۱۰
-۲-۲ مقایسه مجموعه های کلاسیک و فازی ……………………………………………….. ۱۱
-۳-۲ تابع عضویت ……………………………………………………………………………… ۱۲
-۴-۲ تعاریف …………………………………………………………………………………… ۱۲
-۵-۲ انواع مجموعه های فازی ………………………………………………………………… ۱۴
الف مجموعه فازی گسسته و محدود ………………………………………………………… ۱۴
ب-مجموعه فازی پیوسته و نامحدود ………………………………………………………….. ۱۵
۶-۲ – اشکال مختلف توابع عضویت ……………………………………………………………. ۱۵
-۷-۲ عملگرهای فازی …………………………………………………………………………. ۱۹
-۱-۷-۲ عملگرها و ویژگی های مجموعه های کلاسیک ……………………………………… ۱۹
-۲-۷-۲ عملگرهای مجموعه ای استاندارد در مجموعه های فازی……………………………. ۲۰
-۸-۲ عملگرهای جبری مجموعه فازی ………………………………………………………… ۲۲
-۹-۲ عملگرهای متمم فازی ………………………………………………………………….. ۲۳
-۱۰-۲ برش های آلفا برای مجموعه های فازی ……………………………………………… ۲۳
-۱-۱۰-۲ ویژگی های مجموعه های برش آلفا ……………………………………………….. ۲۴
-۱۱-۲ روش های غیرفازی ساز ………………………………………………………………. ۲۴
-۱-۱۱-۲ اصل ماکزیمم عضویت ……………………………………………………………….. ۲۵
-۲-۱۱-۲ روش مرکز سطح…………………………………………………………………….. ۲۵
-۳-۱۱-۲ روش میانگین وزنی ………………………………………………………………….. ۲۵
-۴-۱۱-۲ روش میانه ماکزیمم …………………………………………………………………. ۲۶
-۵-۱۱-۲ روش مرکز مجموع ها ……………………………………………………………….. ۲۶
-۶-۱۱-۲ روش مرکز بزرگترین سطح……………………………………………………………. ۲۶
-۷-۱۱-۲ روش اولین ( یا آخرین) ماکزیمم …………………………………………………….. ۲۶
-۱۲-۲ فاصله فازی ……………………………………………………………………………. ۲۷
فصل سوم :پایداری شیروانی ها ……………………………………………………….. ۲۹
-۱-۳ مقدمه ……………………………………………………………………………………. ۳۰
-۱-۱-۳ سد San Fernando، ۱۹۷۱ ……..ر…………………………………………………… ۳۰
-۲-۱-۳ سد Sheffield، زلزله Santa Barbara 1925 ……….ر……………………………….. ۳۱
-۳-۱-۳ سد Hebgen، زلزله West Yellowston 1959 ………ر………………………………. ۳۲
-۲-۳ تعریف شیروانی …………………………………………………………………………. ۳۴
-۳-۳ تعریف پایداری شیروانی …………………………………………………………………. ۳۴
-۴-۳ طبقه بندی شیروانی های خاکی ………………………………………………………. ۳۵
-۵-۳ ضریب اطمینان …………………………………………………………………………… ۳۵
-۶-۳ شیروانی محدود …………………………………………………………………………. ۳۵
-۷-۳ انواع لغزش شیروانی محدود با سطح لغزش دایره ای …………………………………. ۳۶
-۸-۳ تحلیل شیروانی محدود با سطح لغزش صفحه ای ( روش کولمان ) …………………… ۳۸
-۹-۳ تحلیل شیروانی محدود با سطح لغزش استوانه ای ……………………………………. ۳۹
-۱۰-۳ روش توده برای تحلیل پایداری …………………………………………………………. ۳۹
-۱۱-۳ روش قطعات …………………………………………………………………………… ۴۰
-۱-۱۱-۳ روش بیشاپ ساده …………………………………………………………………. ۴۰
-۲-۱۱-۳ روش بیشاپ اصلاح شده …………………………………………………………… ۴۲
-۱۲-۳ روش قطعات با وجود نیروی افقی …………………………………………………….. ۴۴
-۱-۱۲-۳ روش بیشاپ ساده با نیروی افقی …………………………………………………. ۴۴
-۲-۱۲-۳ روش بیشاپ اصلاح شده با نیروی افقی. ………………………………………….. ۴۴
فصل چهارم:مروری بر مطالعات گذشته ……………………………………………….. ۴۸
-۱-۴ مقدمه …………………………………………………………………………………… ۴۸
-۲-۴ کاربردهای سیستم فازی در شاخه های مختلف مهندسی ژئوتکنیک …………………. ۴۸
-۱-۲-۴ تهیه نقشه پتانسیل گسیختگی شیب……………………………………………….. ۴۸
-۲-۲-۴ ارزیابی قابلیت روانگرایی ………………………………………………………………. ۵۰
-۳-۲-۴ بکار بردن قابلیت اطمینان به آنالیز پایداری شیروانی (۱۹۹۴ Christian et al) ….ر….. ۵۳
-۴-۲-۴ ضریب ایمنی برای طراحی احتمالاتی شیروانی ها (۱۹۸۲ Andrea & Sangrey) ..ر… ۵۵
-۵-۲-۴ بررسی ابهامات در آنالیز برگشتی شیروانی ها با مطالعه موردی بر روی تپه های kettleman .ر.۵۵
-۶-۲-۴ آنالیز احتمالاتی پایداری شیروانی با جریان مداوم آب در خاک(۱۹۹۷ Low & Tang).ر. ۵۵
فصل پنجم : معرفی سد کرخه ………………………………………………………….. ۵۷
-۱-۵ مقدمه …………………………………………………………………………………… ۵۷
-۲-۵ مشخصات سازه های جنبی ……………………………………………………………. ۵۷
-۳-۵ مخزن سد (دریاچه) …………………………………………………………………….. ۵۷
-۴-۵ مشخصات بدنه سد …………………………………………………………………….. ۵۸
-۵-۵ سیلاب …………………………………………………………………………………… ۵۹
-۶-۵ زمین شناسی …………………………………………………………………………… ۵۹
-۷-۵ لرزه خیزی ……………………………………………………………………………….. ۶۱
-۸-۵ منابع قرضه و مشخصات آن …………………………………………………………….. ۶۱
فصل ششم : محاسبه ضریب ایمنی سد کرخه با استفاده از مجموعه های فازی .. ۶۵
-۱-۶ مقدمه …………………………………………………………………………………… ۶۵
۲-۶ – ساده سازی های انجام شده بر روی سد کرخه ……………………………………… ۶۶
-۳-۶ تعیین خصوصیات مصالح لایه های سد ………………………………………………….. ۶۷
-۴-۶ تعیین سطح لغزش ………………………………………………………………………. ۶۸
-۵-۶ روش ارزیابی پایداری شیروانی ………………………………………………………….. ۶۹
-۶-۶ توابع عضویت بکار گرفته شده …………………………………………………………… ۷۰
۷-۶ -نظریه فرد خبره ………………………………………………………………………….. ۷۳
-۸-۶ روش های استفاده از مجموعه های فازی در ارزیابی ضریب اطمینان سد کرخه ……… ۷۶
-۱-۸-۶ روش اول ……………………………………………………………………………… ۷۶
الف- تابع عضویت برای پارامترها مثلثی………………………………………………………… ۷۸
ب- توابع عضویت برای پارامترها زنگوله ای …………………………………………………….. ۷۹
ج- تابع عضویت برای پارامترها گوسی ………………………………………………………… ۸۰
د- تابع عضویت برای پارامترها π- شکل ………………………………………………………. ۸۱
-۲-۸-۶ روش دوم ……………………………………………………………………………… ۸۲
الف- تابع عضویت برای پارامترها مثلثی………………………………………………………… ۸۴
ب- تابع عضویت برای پارامترها زنگوله ای ……………………………………………………… ۸۵
ج- تابع عضویت برای پارامترها گوسی ………………………………………………………… ۸۵
د- تابع عضویت برای پارامترها π- شکل ……………………………………………………….. ۸۷
-۳-۸-۶ روش سوم …………………………………………………………………………….. ۸۸
الف- تابع عضویت برای پارامترها مثلثی………………………………………………………… ۸۹
ب- تابع عضویت برای پارامترها زنگوله ای ……………………………………………………… ۹۰
ج- تابع عضویت برای پارامترها گوسی ………………………………………………………… ۹۱
د- تابع عضویت برای پارامترها π- شکل ……………………………………………………….. ۹۲
۹-۶ – خروجی …………………………………………………………………………………. ۹۳
-۱۰-۶ تعیین وضعیت پایداری شیروانی سد کرخه ……………………………………………. ۹۴
-۱۱-۶ بررسی صحت برنامه نوشته شده به کمک نرم افزار GEO SLOPE ….ر………………. ۹۸
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات …………………………………………………. ۹۹
-۱-۷ نتایج ……………………………………………………………………………………. ۱۰۰
-۲-۷ پیشنهادات …………………………………………………………………………….. ۱۰۲
۸ – پیوست …………………………………………………………………………………… ۱۰۴
فهرست منابع و مراجع فارسی ……………………………………………………………… ۱۶۳
فهرست منابع و مراجع لاتین . ……………………………………………………………….. ۱۶۴
سایت های اطلاع رسانی …………………………………………………………………… ۱۶۵
چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………….. ۱۶۶
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”6832″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
پیشنهاد:
تحلیل عددی سه بعدی پایداری استاتیکی و دینامیکی…
پروژه طراحی، تحلیل و ارزیابی زمان بندی تقاطع های…- پروژه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و…
- پروژه بررسی مشکلات و عیب یابی تقاضا و مصرف انرژی در…
- بررسی آبشستگی و روش های حفاظت پایین دست سازه های…
- پروژه بهینه سازی مسیر جا به جایی در شبکه های شهری با…