دانشکدة مهندسي

گروه آموزشی مهندسي عمران

جلسه دفاع از پايان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش مكانيك خاك و پي

عنوان:

توسعه يك مدل رفتاري موجود براي خاك‌هاي غيراشباع و اعتبار‌بخشي آن تحت مسيرهاي تنش آزمايشگاهي

استاد راهنما:

دکتر محمد ملكي

 

اساتید داور:

دکتر وحيدرضا اوحدي

دکتر عليرضا باقريه

 

نگارش:

حسن پويان

 

چكيده:

خاك‌هاي غيراشباع به دليل تاثير پارامتر مكش، رفتار بسيار پيچيده‌تري را در مقايسه با خاك‌هاي اشباع و خشك از خود نشان مي‌دهند. در چهار دهه اخير علاقه زيادي بين محققين براي شناخت رفتار خاك‌هاي غيراشباع از طريق توسعه تئوري‌ها، انجام آزمايش‌هاي آزمايشگاهي با روش‌هاي مختلف كنترل مكش و در دامنه محدودتر، انجام آزمايش‌هاي برجا به وجود آمده است. يك ابزار اساسي براي جمع‌بندي و ضابطه‌مند كردن مشاهدات انجام يافته در اين تحقيقات توسعه مدل‌هاي رفتاري است. مدل رفتاري عبارت از يك مدل رياضي كه قادر به پيش‌بيني رفتار محيط در مسيرهاي مختلف بارگذاري ‌باشد. در اين پژوهش مدل CJS3 با سخت‌شوندگي سينماتيك جهت توسعه براي حالت غيراشباع انتخاب شد و سطوح تسليم همسان و انحرافي با توجه به نتايج تجربي و تلاش‌هاي قبلي تابع مكش تعريف شدند. با كاربرد رابطه تنش موثر امكان تركيب رفتار هيدروليكي و مكانيكي و همچنين انتقال حالت بين اشباع و غيراشباع فراهم شده است. براي ارزيابي عملكرد مدل ارتقاء يافته، نتايج شبيه‌سازي و تجربي در شرايط مختلف مكش (CD و CW) و بارگذاري (همسان، برشي و رمبندگي) مقايسه شدند. در حالت CD مكش نمونه در طي بارگذاري ثابت است و غالب مدل‌هاي موجود در ادبيات براي اين شرايط اعتباربخشي شده‌اند. در مقابل زماني كه شرايط CW (آب‌ثابت) حاكم است مكش قابل كنترل نيست و باعث پيچيدگي مدل‌سازي رفتاري خواهد شد، به همين علت تاكنون مدل‌هاي بسيار كمي در اين شرايط اعتباربخشي شده‌اند. در اين پژوهش فرموله‌نويسي مدل براي اين شرايط نيز توسعه و اعتباربخشي شده است.شبيه‌سازي‌هاي انجام شده توسط مدل نشان‌ دهنده انطباق قابل قبول نتايج پيش‌بيني شده و نتايج آزمايشگاهي در شرايط CD و CW است.با توجه به اهميت بررسي رفتار خاك در طي ترشدگي، علاوه بر آزمايش‌هاي فوق، رمبندگي نيز در مسيرهاي تنش سه‌محوري و همسان مدل‌سازي شده است كه نتايج رضايت‌بخشي را ارائه مي‌دهد.

 

زمان: چهار‌شنبه 29/11/1393

مكان: آمفي تئاتر دانشكده مهندسي

ساعت 6 بعد از ظهر

 

 

Unsaturated soils due to the effect of suction parameter show more complex behaviour than the saturated and dry soils. In four decades of great interest among researchers for understanding the behavior of unsaturated soils through the development of theories, laboratory experiments with different methods of controlling the suction and limited in scope, in situ experiments. An essential tool for the conclusion and regulates the observations made in this study is the development of behavioral models. Behavioral model is consists of a mathematical model that can predict the behavior at different loading paths. In this research The CJS3 model with kinematic hardening was selected to develop for unsaturated state and isotropic and deviatoric yield surfaces with respect to the experimental results and previous attempts were defined suction function. Using the effective stress equation possibility of combining mechanical and hydraulic behavior and saturated-unsaturated state transition is provided. For performance evaluation of the extended model, simulation and experimental results in different conditions of suction (CD and CW) and loading (isotropic, shear and collapse) were compared. In CD mode suction of samples during loading is constant and most of existing models in the literature for this condition have been validated. In contrast, when the CW mode dominates suction will not be controlled and makes the complexity of modeling the behavior which is why very few models have been validated on this condition. In this research formulation of the model was extended for this condition and was validated. predicted results by the model and the experimental results show good agreement in the CD and CW states. Given the importance of soil behavior during wetting, in addition to the above tests, the collapse test in isotropic and triaxial stress path is modeled and provides satisfactory results.