بررسی رفتار ماسه‌ها تحت بارگذاری دوره‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

1مدبرگروه یژوهش های نوین کاربردی پژوهشکده علوم زمین

چکیده

بررسی رفتار ماسههای تحت اثر بارهای مونوتون وچرخهای استاتیکی یا دینامیکی، نظر ژئوتکنسینها را بهخود معطوف داشته است. این مقاله نتایج حاصل از بارگذاری چرخه‌ای در ماسه‌های سست و متراکم سیلیسی و کربنات‌دار را با استفاده از جعبه برش مستقیم تغییر یافته،  نشان می‌دهد. نیمه زیرین جعبه برش با جابه‏جایی ورق فلزی پوشیده شده از دانه‌های شن و ماسه در سطح آن تغییر یافته است. متغیرهای مختلف همچون نوع ماسه، چگالی، شرایط حدواسط، تعداد و نوع چرخه بارگذاری برای بررسی رفتار خاک- خاک و خاک- سازه تحت شرایط بارگذاری مونوتون و بارگذاری چرخهای مطالعه شدند. نتایج نشان داد که دو نوع ماسه آزمایش شده، در آغاز بارگذاری رفتار انقباضی و در ادامه رفتار انبساطی پیدا میکنند. نیروهای برشی و عادی در طی آزمایش کاهش مییابند که مقدار کاهش برای ماسه کربناتدار بیشتر از ماسه سیلیسی است. کاهش نیروهای برشی و عادی با کاهش تراکم ماسه افزایش یافته است. این رفتار کاهش نیروها در آزمایش با حجم ثابت تحت بارگذاری چرخهای، شبیه به پدیده روانگرایی است و این نتایج می‌تواند در حل مشکلات ارزیابی روانگرایی، کارگشا باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Behaviour of Sand under Cyclic Loadings

نویسنده [English]

  • F. Rezaei
 Associated Professor, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran
چکیده [English]

Behavior of sands under static and dynamic cyclic and monotonous loadings is the most common problem of Geotechnitiens.. This paper presents results of cyclic loading on loose and dense silica and carbonate sands using a modified direct shear box. The laboratory shear box was modified so that the lower part of the box was composed of a metal plate with sand grains glued at its surface. Various test parameters such as sand type, sand density, interface conditions, number and form of cyclic loading were studied to explore behavior of soil-soil and soil-structure under naturally occurring loading conditions. Results showed that the two sand types tested demonstrate contraction behavior at the beginning but dilation performance later on. Shear and normal forces decreased during the tests; the decline was larger for carbonate sand than for the silica one. The reduction of shear and normal force increased with decreasing density of sand. This reduction behavior of forces in tests with zero displacement under cyclic loading is similar to the liquefaction phenomena and these results might be applied to evaluate liquefaction problem.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Static cyclic loading
  • Liquefaction
  • Contraction and dilation behavior
  • Modified direct shear box
References
Desai, Ch. S., Pradhan, Sh. K. & Cohen, D., 2005- Cyclic Testing and Constitutive Modeling of SaturatedSand–Concrete Interfaces Using the Disturbed State Concept, 026, international journal of Geomechanics
Golightly  C. R. & Hyde, A. F. L., 1989- “ Some fundamental properties of carbonate sands”- Eng. For Calcareous sediments-Vol. No. 1pp.. 69-78., 1989.
Jewell, R. A. & Worth, C. P., 1987- ", Direct shear tests on reinforced sand. Geotechnique," ,37(1), 53-68.
Mohkam, M., 1983- ", Contribution a l'etude experimentale et theorique du comportement des sables sous chargements cycliques. These Docteur Ingenieur, Universite de Grenoble.
Pradhan, Sh. K., Desai, Ch. S. & ASCE, F. 2006- DSC model for soil and interface including liquefaction and prediction of centrifuge test- Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering- Rezaie F. and Shahrour I., (1997)- “An Elastoplastic Constitutive Relation for the Soil-Structure Interface under Cyclic loadings”. Computer and Geotechnics – vol.21, No. 1,pp. 21-39.(English).
Rezaie F. & Shahrour I., 1997- “An Elastoplastic Constitutive Relation for the Soil-Structure Interface under Cyclic loadings”. Computer and Geotechnics – vol.21, No. 1,pp. 21-39.(English).
Rezaie, F., 1994 - “Laboratory study and modelisation soil–structure interface behaviour under monotonic and cyclic loadings " thesis of doctortate. Lille –France.
Rezaie, F., 2002- Geotechnical Repport of Tehran Plain.” Study of Soil-Structure Interaction”- South Tehran Azad University. (Persian).