فهرست مطالب
عنوان |
صفحه |
|
فصل اول: مقدمه |
1 |
|
1-1- اهمیت و ضرورت |
1 |
|
1-2- اهداف و برنامه تحقیق |
4 |
|
1-3- معرفی سایر فصول |
5 |
|
فصل دوم: رفتار مکانیکی خاکهای غیراشباع |
6 |
|
2-1- مقدمه |
6 |
|
2-2- متغیرهای حالت تنش |
6 |
|
2-2-1- تنش |
6 |
|
2-2-2- مکش |
9 |
|
2-3- مدلهای رفتاری خاکهای غیراشباع |
11 |
|
2-3-1- مقدمه |
11 |
|
2-3-2- مدل بارسلونا (BBM) |
11 |
|
2-3-2-1- مدل توسعه یافته بارسلونا (BExM) |
16 |
|
2-3-2-2- رفتار ریزساختار و درشتساختار |
16 |
|
عنوان |
صفحه |
|
2-3-3- مدل کشسان خمیری برای خاکهای غیراشباع بر پایه تنش موثر |
19 |
|
2-3-4- یک مدل سطح مرزی خمیری برای رسهای آماسی غیراشباع |
24 |
|
2-3-4-1- خصوصیات پایهای مدل سطح مرزی |
24 |
|
2-3-4-2- تحقیقات انجام شده در زمینه سطح مرزی |
32 |
|
2-4- پاسخ هیدرومکانیکی خاک تحت بارهای چرخهای |
34 |
|
فصل سوم: روش انجام تحقیق |
41 |
|
3-1- شبیهسازی سازواری |
41 |
|
3-1-1- محاسبه پارامتر تنش موثر با استفاده از رفتار تغییر حجمی خاک |
50 |
|
3-2- نتایج آزمایشگاهی استفاده شده برای شبیهسازی رخداد سازواری |
55 |
|
فصل چهارم: نتایج |
59 |
|
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات |
73 |
|
5-1- نتیجهگیری |
73 |
|
5-2- پیشنهادات برای تحقیقات آتی |
74 |
|
فصل ششم: منابع |
75 |
|
– روی جلد، صفحه تاییدیه اعضای کمیته پایاننامه و چکیده به زبان انگلیسی |
||
فهرست شکلها و تصاویر
عنوان |
صفحه |
شکل 1-1- الگوی ترکخوردگی رس آماسی پس از خشکاندازی |
1 |
شکل 1-2- تغییر حجم رس آماسی که منجر به تغییر شکل غیر قابل قبول سازههای سبک همچون روسازیها میشود. |
2 |
شکل 2-1- سطح حجم نماینده توده خاک و مفهوم ریزمقیاس و درشت مقیاس مکش در خاک |
10 |
شکل 2-2- منحنی مشخصه آب-خاک (وناپالی و همکاران، 1999) |
10 |
شکل 2-3- منحنی تغییرات حجم مخصوص نسبت به تنش میانگین خالص در مکشهای مختلف (آلونسو و همکاران، 1990) |
12 |
شکل 2-4- سطح گسیختگی در فضای تنش میانگین خالص و مکش (آلونسو و همکاران، 1990) |
13 |
شکل 2-5- سطح گسیختگی در فضاهای دو بعدی (الف) q-p، (ب) s-p(آلونسو و همکاران، 1990) |
15 |
شکل2-6- سطح تسلیم در فضای سه بعدی (آلونسو، 1990) |
15 |
شکل 2-7- سطح تسلیم BExM در صفحه p-s |
17 |
شکل 2-8- نمایش توابع متحده و |
18 |
شکل 2-9- خط تحکیم عادی و خط حالت بحرانی به همراه سطح تسلیم برای مکشهای مختلف (لوره و خلیلی، 2002) |
21 |
شکل 2-10- تابع تسلیم (لوره و خلیلی، 2002) |
22 |
شکل 2-11- سطح مرزی، سطح بارگذاری، خط حالت بحرانی، مرکز تجانس و قانون نگاشت شعاعی (خلیلی و همکاران، 2005) |
26 |
شکل 2-12- تأثیر پارامتر Nبر شکل سطح مرزی و بارگذاری برای 3=R (اژدری، 2010) |
26 |
عنوان |
صفحه |
شکل2-13- تأثیر پارامتر R بر شکل سطح مرزی و بارگذاری برای 3=N (اژدری، 2010) |
27 |
شکل 2-14- قانون نگاشت شعاعی در بارگذاری تناوبی (خلیلی و همکاران، 2005) |
28 |
شکل 2-15- (الف) خانواده منحنیهای پتانسیل پلاستیک، (ب) بردار پتانسیل پلاستیک برای بارگذاری فشاری و کششی (خلیلی و همکاران، 2005) |
30 |
شکل 2-16- مقایسه شبیهسازی مدل با نتایج آزمایشگاهی برای چرخههای تر و خشکسازی ادئومتریک مخلوط سیلت-بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 15 کیلوپاسکال (اژدری،2010) |
33 |
شکل2-17- سطح مرزی اولیه و سطح مرزی پس از یک دروه بارگذاری (هو و همکاران،2012) |
33 |
شکل 2-18- رخداد سازواری، (الف) سازواری الاستیک، (ب) سازواری پلاستیک |
35 |
شکل 2-19- مسیر تنش در بارگذاری سهمحوری زهکشی نشده تناوبی بر روی خاک کائولین (مروز و همکاران، 1979) |
36 |
شکل 2-20- سازواری الاستیک بوجود آمده پس از 20 چرخه بارگذاری (مروز و همکاران، 1979) |
36 |
شکل2-21- مسیر تنش مؤثر برای رس دریایی ایتسوکایچی تحت بارگذاری تناوبی (هو و همکاران، 2012) |
37 |
شکل 2-22- سازواری پلاستیک بوجود آمده تحت بارگذاری تناوبی (هو و همکاران، 2012) |
37 |
شکل 2-23- کاهش تغییرات کرنش حجمی حین چرخههای تر و خشکسازی (پوسادا، 1984) |
38 |
شکل 2-24- (الف) کاهش و ثابت شدن تغییر شکل محوری طی چرخههای تر و خشکسازی با گذشت زمان، (ب) کاهش تغییرات کرنش حجمی حین چرخههای تر و خشکسازی (دیف و بلومل، 1991) |
39 |
شکل 2-25- کاهش تغییرات کرنش حجمی حین چرخههای تر و خشکسازی (آلونسو، 1999) |
39 |
شکل 2-26- کاهش تغییرات نسبت تخلخل حین چرخههای تر و خشکسازی (اژدری و همکاران، 2013) |
40 |
عنوان |
صفحه |
شکل 3-1- نمایش اعمال قانون سختشوندگی ترکیبی در مدل سطح مرزی برای شبیهسازی رخداد سازواری (هو و همکاران، 2013) |
41 |
شکل 3-2- نمایش طرحوار رخداد سازواری پس از چند مرحله بارگذاری تناوبی؛ (الف) در حالت بارگذاری ناهمسانگرد، (ب) در حالت بارگذاری همسانگرد (تصحیح شده پس از هو و همکاران، 2013) |
44 |
شکل 3-3- (الف) نمایش پایدار شدن مسیر تنش حین رخداد سازواری، (ب) نمایش پایدار شدن فشار آب منفذی حین رخداد سازواری (هو و همکاران، 2012) |
45 |
شکل 3-4- (الف) خانواده منحنیهای پتانسیل پلاستیک، (ب) بردار پتانسیل پلاستیک برای بارگذاری فشاری و کششی (خلیلی و همکاران، 2005) |
47 |
شکل3-5- پتانسیل پلاستیک و مولفه کرنش حجمی خمیری در نقطه قله (تصحیح شده پس از خلیلی و همکاران، 2005) |
47 |
شکل 3-6- نمایش طرحوار کوچک شدن پتانسیل پلاستیک طی چرخههای تر و خشکسازی و نزدیک شدن قله خانواده پتانسیل پلاستیک به مسیر تنش |
48 |
شکل 3-7- همگرا شدن قله تابع پتانسیل پلاستیک به نقاط مسیر تنش حین رخداد سازواری (تصحیح شده پس از خلیلی و همکاران، 2005) |
49 |
شکل 3-8- تغییرات پارامتر تنش موثر محاسبه شده از طریق مقدار مقاومت برشی و رفتار تغییر حجمی با مکش |
50 |
شکل 3-9- پارامتر تنش موثر محاسبه شده از طریق رفتار تغییر حجمی (اژدری، 2010) |
51 |
شکل 3-10- نمایش طرحوار مسیر تنش انتخاب شده در صفحه e-log (p) |
52 |
شکل 3-11- نمایش طرحوار مسیر تنش انتخاب شده در صفحه e-log (p’) |
53 |
شکل 3-12- کاهش تغییرات نسبت تخلخل حین چرخههای تر و خشکسازی تحت تنش عمودی خالص 15 کیلوپاسکال (اژدری، 2010) |
55 |
شکل 3-13- کاهش تغییرات نسبت تخلخل با افزایش تعداد چرخههای تر و خشکسازی تحت تنش عمودی خالص 6 کیلوپاسکال (لاری، 2012) |
55 |
شکل 3-14- رفتار تورمی بنتونیت در مخلوط ماسه-بنتونیت (کمینه و اگاتا، 1999) |
56 |
عنوان |
صفحه |
شکل 4-1- کاهش نمو کرنش حجمی خمیری با افزایش مکش در فرآیندهای خشکاندازی و افزایش نمو کرنش حجمی خمیری با کاهش مکش در فرآیندهای ترسازی |
59 |
شکل 4-2- کاهش نمو کرنش حجمی خمیری با افزایش تعداد چرخههای تر و خشکسازی |
60 |
شکل 4-3- تغییرات نسبت تخلخل در چرخههای تر و خشکسازی مخلوط سیلت و بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 15 کیلوپاسکال (اژدری، 2010) |
60 |
شکل 4-4- تغییرات پارامتر شکل A با افزایش تعداد چرخههای خشکاندازی |
61 |
شکل 4-5- تغییرات پارامتر شکل A با افزایش تعداد چرخههای ترسازی |
61 |
شکل 4-6- تغییرات پارامتر شکلA با تعداد چرخههای ترسازی و مقدار مکش اعمالی |
62 |
شکل 4-7- تغییرات پارامتر شکلA با تعداد چرخههای خشکاندازی و مقدار مکش اعمالی |
62 |
شکل 4-8- تغییرات پارامتر تنش موثر محاسبه شده با استفاده از رفتار تغییر حجمی خاک بر حسب مقدار مکش اعمالی |
63 |
شکل 4-9- تنش موثر محاسبه شده با استفاده از رابطه بیشاپ |
64 |
شکل 4-10- تغییرات پارامتر شکلA پتانسیل پلاستیک در هر چرخه تر و خشکسازی مخلوط سیلت و بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 15 کیلوپاسکال |
65 |
شکل 4-11- کوچک شدن خانواده پتانسیل پلاستیک پس از دو چرخه بارگذاری مخلوط سیلت و بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 15 کیلوپاسکال و تنش انحرافی 6055/0 کیلوپاسکال |
65 |
شکل 4-12- کاهش نمو کرنش حجمی خمیری با افزایش تعداد چرخههای بارگذاری هیدرولیکی |
66 |
شکل 4-13- پارامتر تنش موثر محاسبه شده با استفاده از رفتار تغییر حجمی خاک |
67 |
شکل 4-14- تنش موثر محاسبه شده با استفاده از رابطه بیشاپ |
67 |
شکل 4-15- تغییرات پارامتر شکل پتانسیل پلاستیکA در هر چرخه تر و خشکسازی مخلوط ماسه و بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 6 کیلوپاسکال |
68 |
شکل 4-16- تغییرات پارامتر شکلA با افزایش تعداد چرخههای بارگذاری هیدرولیکی |
68 |
شکل 4-17- تغییرات پارامتر شکلA با تعداد چرخههای بارگذاری (N) و مقدار مکش اعمالی (S) |
69 |
عنوان |
صفحه |
شکل 4-18- کوچک شدن خانواده پتانسیل پلاستیک پس از سه چرخه بارگذاری مخلوط ماسه-بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 6 کیلوپاسکال و تنش انحرافی 29/3 کیلوپاسکال |
70 |
شکل 4-19- تابع پتانسیل پلاستیک در مقیاس نیمه لگاریتمی هنگام رخداد سازواری ایدهآل در آخرین چرخه ترسازی-خشکاندازی مخلوط ماسه-بنتونیت تحت تنش عمودی خالص 6 کیلوپاسکال و تنش انحرافی 29/3 کیلوپاسکال |
71 |
فهرست جداول
عنوان و شماره |
صفحه |
جدول 3-1- خصوصیات فیزیکی مصالح |
57 |
فهرست نشانههای اختصاری
1- حروف لاتین
پارامتر شکل پتانسیل پلاستیک |
A |
ضریب فشردگی مجدد خاک |
|
اتساع پلاستیک |
D |
نسبت تخلخل |
e |
نسبت تخلخل بحرانی |
|
مدول برشی |
G |
مدول سختشوندگی |
H |
مدول بالک |
K |
شیب خط وضعیت بحرانی |
M & |
شیب پاسخ الاستیک خاک در حالت ادئومتری |
|
شیب خط عادی تحکیمیافتگی |
N(s) |
پارامتر انحنای سطح مرزی |
N |
تنش خالص میانگین |
p |
پارامتر اندازه پتانسیل پلاستیک |
|
تنش موثر میانگین |
p’ |
مکش ورود هوا |
|
فشار آب منفذی |
|
تنش انحرافی |
q |
پارامتر سطح مرزی |
R |
سطح حجم نماینده توده خاک |
REV |
مکش |
S |
مکش ورود هوا |
|
درجه اشباع |
|
منحنی مشخصه آب-خاک |
SWCC |
فشار هوای منفذی |
|
فشار آب منفذی |
|
حجم مخصوص |
v |
2- حروف یونانی
ضریب متغیر بین 3/0 تا 35/0 |
α |
کرنش انحرافی |
|
کرنش انحرافی الاستیک |
|
کرنش انحرافی خمیری |
|
کرنش حجمی |
|
کرنش حجمی الاستیک |
|
کرنش حجمی خمیری |
|
شیب خط مقاومت حدأکثر |
|
شیب خط باربرداری-بارگذاری مجدد |
κ |
شیب خط عادی تحکیمیافتگی |
(s)λ |
مکش اسمزی |
π |
تنش عمودی |
σ |
تنش عمودی موثر |
‘σ |
تنش عمودی خالص |
|
نسبت پواسون |
υ |
پارامتر تنش موثر |
χ |
ضریب پلاستیک نموی |
𝜦 |
