شماره ركورد
14188
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
14188
پديد آورنده
حسين سرباز
عنوان
مطالعه رفتار لرزهاي ماسه بسيار متراكم تحت تاريخچه بارگذاري لرزهاي با استفاده از دستگاه پيچش استوانهاي توخالي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
ژئوتكنيك
سال تحصيل
دي ماه 1393
تاريخ دفاع
دي ماه 1393
استاد راهنما
دكتر حبيب شاهنظري - دكتر علياكبر حشمتي
دانشكده
عمران
چكيده
چكيده
ايدهي اوليه اين تحقيق از بررسي نتايج آزمايشهاي SPT در زلزلهي 1964 نيگاتا گرفته شده است. براساس اين نتايج مشاهده ميگردد در بعضي از لايهها و رسوبات ماسهاي متراكم عدد SPT بعد از زلزلهي 1964 نيگاتا نسبت به قبل از وقوع زلزله كاهش يافته است. اين موضوع تنها در حد ارائه نتايج و مشاهدات باقي ماند و پس از آن، مطالعه عملي برروي بررسي اين موضوع صورت نپذيرفت. از سويي امروزه با گسترش احداث سازههاي با كاربريهاي خاص همانند نيروگاههاي اتمي و مخازن نفت و گاز برروي رسوبات ماسهاي متراكم و گسترش كاربرد سدهاي خاكي بزرگ، ارزيابي دقيق رفتار تنش-كرنش و شناخت رفتار خاكها و رسوبات ماسهاي با تراكم نسبي بسيار بالا طي توالي بارگذاريهاي مختلف از جمله زلزلهها و بارگذاريهاي ديناميكي به امري ضروري بدل گشته است. در سالهاي گذشته تحقيقات زيادي در خصوص شناخت رفتار ديناميكي خاكهاي متراكم و تاثير تاريخچهي بارگذاري قبلي توسط محققان مختلف انجام شده است. اما در اين ميان بررسي تاثير تاريخچهي بارگذاري تناوبي قبلي روي رفتار ديناميكي فعلي خاكهاي ماسهاي بسيار متراكم موضوعي است كه كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق تلاش شده است با الگوبرداري از وقوع زلزله اصلي، به همراه پيشلرزهها و پسلرزههايش، اثرات توالي بارگذاريهاي تناوبي روي رفتار ديناميكي نمونههاي ماسهاي بسيار متراكم با استفاده از دستگاه پيچش استوانهاي توخالي مورد بررسي قرار بگيرد. براساس اين بررسيها مشخص گرديد كه در خاك ماسهاي بسيار متراكم يك دامنهي كرنش برشي تناوبي آستانه وجود دارد كه تعيين كنندهي رفتار آتي خاك در مرحلهي بعدي بارگذاري ميباشد. در صورت اعمال تاريخچهي بارگذاري تناوبي با دامنهي كرنش برشي كمتر از دامنهي كرنش برشي آستانه، تاثير اعمال تاريخچهي بارگذاري تناوبي مثبت بوده و بعلت افزايش دانسيته نسبي و تاثير جداگانه اعمال تاريخچهي بارگذاري، مقاومت برشي خاك ماسهاي بسيار متراكم افزايش مييابد. اين در حاليست كه اعمال تاريخچهي بارگذاري تناوبي با دامنهي كرنش بزرگتر از دامنهي كرنش برشي آستانه، ميتواند تاثير معكوس داشته و باعث كاهش مقاومت برشي خاك در مرحله بعدي گردد. اين نتيجهاي است كه بايد در مسايل ارزيابي، طراحي و عملكردهاي آتي سازهها و رسوبات خاكي ماسهاي متراكم كه يك مرحله بارگذاري تناوبي قبلي را تجربه كردهاند مدنظر قرار بگيرد. براين اساس بايد در نظر داشت اعمال تاريخچهي بارگذاري قبلي همواره داراي تاثير مثبت نبوده و مقاومت را افزايش نميدهد و در صورتيكه خاك ماسهاي بسيار متراكم يك بارگذاري بزرگ را تجربه كند ميتواند مقاومتش كاهش يابد.
همچنين در بخش ديگري از اين تحقيق، كرنشهاي برشي آستانهي تناوبي مختلف در ماسهي بسيار متراكم مورد بررسي قرار گرفت. كرنشهاي برشي آستانهي تناوبي جايياند كه تغييرات مشخص در رفتار و خواص خاك اتفاق ميافتد. در اين مطالعه كرنشهاي برشي آستانهي تناوبي براي توليد فشار آب حفرهاي، تغيير حجم، كاهش سختي و مقاومت پستناوبي تعيين و مقادير بدست آمده با نتايج ارائه شده توسط ساير محققان مقايسه گرديدند. در اين مطالعه مشخص شد كرنش برشي آستانهي تناوبي براي توليد فشار آب حفرهاي در ماسهي بسيار متراكم بزرگتر از ماسههاي سست و نسبتا متراكم (كه توسط ساير محققان ارائه گرديده) ميباشد. از سويي ديگر مشخص گرديد روشي كه براي تعيين كرنش برشي آستانهي تناوبي براي كاهش سختي در رسها استفاده ميشود در ماسهها صادق نميباشد. همچنين مشخص گرديد كه دو پروسهي توليد و افزايش فشار آب حفرهاي و تغييرات سطح تماس بين دانهاي بصورت همزمان كنترل كنندهي سخت شوندگي ماسهها ميباشند. از يك طرف در كرنشهاي بزرگتر از كرنش برشي آستانه توليد فشار آب حفرهاي، افزايش پيوسته در فشار آب حفرهاي سبب كاهش تنش موثر و نرمشدگي ساختار ماسه ميشود در حاليكه در كرنشهاي كوچكتر از كرنش برشي آستانه توليد فشار آب حفرهاي، بعلت افزايش سطح تماس بين دانهاي باعث افزايش سختي ماسه ميگردد. لذا فشار آب حفرهاي تناوبي نميتواند به تنهايي براي اندازهگيري نرمشدگي ماسهها در كرنشهاي تناوبي كوچك مورد استفاده قرار گيرد.
واژههاي كليدي: ماسهي بسيار متراكم، پيشلرزه و پسلرزه، بارگذاري چند مرحلهاي تناوبي، كرنشهاي برشي آستانه تناوبي و دستگاه پيچش استوانهاي توخالي.