تحلیل عددی رفتار ماسه‌های زه‌کشی نشده در بارگذاری یکنواخت بر اساس هنجارسازی نتایج آزمایشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیأت علمی گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی قزوین، قزوین، ایران

چکیده

هدف از بررسی رفتار خاک‌ها، محاسبه تغییر شکل‌پذیری آن‌ها در شرایط محیطی و بارگذاری است. در ماسه‌ها با توجه به ساختار دانه‌ای، می‌توان آثار عمل متقابل بین ذره‌ای در هر نمو بارگذاری را با فرض رفتار فنری برای مجموعه‌ی دانه‌ها، شبیه‌سازی نمود. این روش، امکان تعریف یک رفتار عمومی غیرخطی برای ماسه‌ها را فراهم کرده که مورد توجه و مبنای این تحقیق قرار می‌گیرد. بر این اساس، نوعی هنجاری در رفتار ماسه‌های زه‌کشی نشده در نسبت تخلخل و تراکم نسبی مختلف، در بارگذاری یکنواخت بدست می‌آید. که باعث تعریف و ارائه یک الگوی تحلیلی مناسب و ساده برای پیش‌بینی رفتار آن‌ها می‌گردد. این تحلیل قابلیت بررسی رفتارهای سخت شدگی و نرم شدگی را دارا است. در این ارتباط با استفاده از هنجاری ایجاد شده، یک تابع ساده و سه ضریبی با عنوان تابع توان بر روی آن تعریف می‌شود. که آثار محاسباتی آن به همراه رابطه عددی تعریف شده بر روی فشار آب منفذی آزمایشگاهی، باعث شبیه‌سازی رفتار غیر خطی ماسه اشباع در شرایط زه‌کشی نشده و بارگذاری یکنواخت می‌گردد. ضرایب عددی توابع اخیر از روی نتایج آزمایش‌های انجام گرفته بر روی نمونه‌های مختلف ماسه مثل تویورا، فریزر، فوجی و یا هر ماسه‌ی دیگر، تعیین و الگوی تحلیلی تطبیق‌سنجی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical analysis of the behavior of undrained sands in monotonic loading based on standardization of experimental results

نویسنده [English]

  • Farzad Peyman
A faculty member of Civil Engineering, Islamic Azad University of Qazvin, Qazvin, Iran
چکیده [English]

The purpose of studying the behavior of soils, calculate their deformability in environmental conditions and loading. In sands, according to the particle structure, the effects of interaction between particles in each loading increment can be simulated by assuming the spring behavior for the particle set. This method makes it possible to define a general nonlinear behavior for sands that is the basis of this research. Based on this, a kind of the norm in the conduct of undrained sands in different void ratios and relative densities is obtained in monotonic loading, which defines a simple and appropriate analytical model for predicting their behavior. This analysis can investigate hardening and softening behaviors.

Using the created norm, a simple, three-factor function called the power function fits this connection. Its computational effects, together with the defined numerical relationship on the laboratory pore water pressure, simulate the nonlinear behavior of saturated sand under undrained conditions and monotonic loading. The numerical coefficients of recent functions are determined and calibrated from the experiments performed on various sand samples such as Toyoura, Fraser, Fuji, or any other sand.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sand
  • Undrained
  • Monotonic loading
  • hardening
  • Softening