یک مدل حالت بحرانی سطح حدی برای ماسه‌ها

چکیده: در بسیاری از موارد بارهای وارد به ساز‌های ژئوتکنیکی ماهیتی چرخه ای دارند، مثلاً بار زلزله، ترافیک، باد و موج. در این موارد لازم است که پاسخ خاک تحت بارگذاری چرخه ای به شکل مناسبی پیش بینی گردد. هدف از این مقاله تعمیم یک مدل رفتاری موجود برای ماسه های است، به گونه ای که مدل جدید قادر به پیش بینی رفتار ماسه در بارگذاری چرخه ای باشد. مدل پایه که با استفاده از چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی توسعه یافته است، می تواند رفتار مصالح را تحت دامنه ی وسیعی از فشارهای تحکیمی و نسبت های تخلخل اولیه در بارگذاری تک سویه به خوبی پیش بینی کند. در مطالعه ی فعلی، از فرمول بندی پلاستیسیته‌ی سطح حدی جهت تعمیم مدل و پیش بینی پاسخ چرخه‌ای ماسه‌ها استفاده می‌شود. مدل جدید، از سطح تسلیم مدل پایه به عنوان سطح حدی استفاده می‌کند و از یک قاعدی نگاشت انحرافی برای ساخت سطح بارگذاری استفاده می‌نماید. به منظور پیش‌بینی مناسب رفتار ماسه در باربردای، به خصوص پس از وقوع تغییرفاز، اصلاحاتی روی قانون جریان نسبت به مدل پایه صورت گرفته است و نهایتاً مدول سخت شوندگی جدیدی نیز برای پیش‌بینی رفتار مصالح در هر دو مرحله‌ی بارگذاری و باربردای پیشنهاد شده است. مدل جدید، در مجموع از 14 پارامتر مصالح استفاده می‌کند. اغلب این پارامترها دارای معنای فیزیکی مشخصی هستند و واسنجی آنها با استفاده از آزمایش‌های متداول آزمایشگاهی انجام می‌شود.نهایتاً پیش‌بینی‌های مدل جدید با نتایج به دست آمده از آزمایش‌های آزمایشگاهی روی دو نوع ماسه، مقایسه شده است. این مقایسه نشان می‌دهد که پیش‌بینی‌های مدل به صورت کمی و یا کیفی رضایت بخش است.