شماره ركورد
34494
پديد آورنده
ركسانه زماني
عنوان
بررسي تاثير تعداد زياد سيكل بارگذاري ديناميكي با دامنه كوچك بر خواص مكانيكي ، خردشدگي و نشست تجمعي خاك ماسهاي كلسيم كربنات جزيره هرمز در بستر دريا
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران- ژئوتكنيك
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/08/11
استاد راهنما
محمد حسن بازيار
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
بررسي رفتار خاكهاي دانهاي تحت بارگذاريهاي ديناميكي طولانيمدت، بهويژه در بستر دريا، نقش مهمي در تحليل و طراحي فونداسيون سازههاي فراساحلي دارد. در اين پژوهش تأثير تعداد زياد سيكلهاي بارگذاري ديناميكي با دامنه كوچك بر خواص مكانيكي، مدولهاي سختي، انرژي، خردشدگي، نشست تجمعي، فشار آب حفرهاي و ميرايي ماسهي كلسيمكربنات جزيرهي هرمز مورد مطالعه قرار گرفت. آزمايشهاي سهمحوري ديناميكي تحت شرايط زهكشيشده با تعداد سيكل بالا در محدودهي 10٬000 تا 15٬000 سيكل، تحت مقادير مختلف فشار محصوركننده، نسبت تنش بارگذاري ديناميكي و فركانس بارگذاري انجام شدند. بهمنظور ارزيابي تغييرات مكانيكي پيش از انجام آزمايشات ديناميكي بر روي نمونههاي خاك، ابتدا تحت بارگذاري استاتيكي در دستگاه سه محوري استاتيكي در شرايط زهكشيشده قرار گرفتند و همينطور پس از بارگذاري ديناميكي، نمونهها تحت آزمايش سهمحوري استاتيكي تحت شرايط يكسان پيش از بارگذاري ديناميكي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه با افزايش تعداد سيكلها و همچنين افزايش نسبت تنش بارگذاري ديناميكي، زاويه اصطكاك داخلي و مقاومت برشي كاهش يافته و اين افت در سيكلهاي بالاتر شدت بيشتري پيدا كرده است. در ادامه، بهمنظور سنجش ميزان خردشدگي، نمونهها تحت آزمايش الك مجدد قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه با افزايش فشار محصوركننده و نسبت تنش بارگذاري ديناميكي، خردشدگي بهطور محسوس ملاحظه نشد. يافتههاي ديناميكي نشان داد كه مدول برشي سكانتي در سيكلهاي اوليه افزايش يافته و پس از چند هزار سيكل به مقدار تقريباً ثابتي رسيد. همچنين، انرژي تلفشده در هر سيكل از حدود سيكل 1000 به بعد روند افزايشي پيدا كرد كه بيانگر رشد ضريب ميرايي و افزايش اتلاف انرژي در سيكلهاي بعدي است. تغييرات فشار آب حفرهاي در سيكلهاي اوليه اندكي افزايش يافت، اما با توجه به شرايط زهكشيشده آزمايشات، اين تغييرات در نهايت به مقدار ناچيز و تقريباً صفر رسيد و نوسانات آن در سيكلهاي بعدي ناچيز بود. روند كلي نتايج نشان داد كه بارگذاري طولاني مدت سبب تغيير در ساختار داخلي ميشود در نتيجه باعث كاهش تدريجي سختي و مقاومت برشي و همزمان افزايش پتانسيل نشست تجمعي خاك گرديد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/18
عنوان به انگليسي
The Impact of Small Amplitude High Cycle Loads on the Mechanical behavior of Hormuz Calcareous Sandy Soil
تاريخ بهره برداري
11/2/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ركسانه زماني
چكيده به لاتين
The investigation of granular soil behavior under long-term cyclic loading, particularly in marine environments, plays a crucial role in the analysis and design of offshore foundation systems. In this study, the effect of a large number of low-amplitude cyclic loadings on the mechanical properties, stiffness moduli, energy dissipation, particle breakage, cumulative settlement, pore water pressure, and damping of calcareous sand from Hormuz Island was examined. Drained cyclic triaxial tests with a high number of loading cycles, ranging from 10,000 to 15,000, were conducted under various confining pressures, cyclic stress ratios, and loading frequencies. To evaluate the mechanical changes, the samples were first subjected to drained static triaxial tests prior to cyclic loading, and then retested under the same static conditions after cyclic loading. The results indicated that with increasing number of loading cycles and cyclic stress ratio, both the internal friction angle and shear strength decreased, with this reduction becoming more pronounced at higher cycles. The main cause of this degradation was found to be the abrasion of particle asperities and the loss of interlocking between grains, leading to a decrease in the static strength of the soil. To assess particle breakage, post-test sieve analyses were performed. The results showed that although breakage increased with confining pressure and cyclic stress ratio, the observed mechanism was primarily due to surface wear and abrasion rather than complete particle crushing. This process resulted in smoother and more rounded grains, further reducing the static strength. Dynamic test results showed that the secant shear modulus increased during the initial cycles and then stabilized after several thousand cycles. Moreover, the energy dissipated per cycle exhibited an increasing trend after approximately 1,000 cycles, reflecting a rise in damping ratio and energy loss in subsequent cycles. Pore water pressure variations slightly increased during the early cycles; however, due to the drained condition of the tests, they gradually diminished to negligible values and remained nearly constant thereafter. Overall, the findings demonstrated that prolonged cyclic loading alters the soil’s internal structure, leading to a gradual reduction in stiffness and shear strength, accompanied by an increase in cumulative settlement potential.
كليدواژه هاي فارسي
ماسه كلسيم كربنات , بارگذاري ديناميكي بلندمدت , خردشدگي ذرات , نشست تجمعي , مدول برشي و ميرايي
كليدواژه هاي لاتين
Calcareous sand , long-term dynamic loading , particle breakage , cumulative settlement , shear modulus , damping
Author
Roxsane Zamani
SuperVisor
Mohammad Hassan Baziar