مدلسازی عددی رفتار خاک ماسه ای در آزمایش سه محوری

امروزه مدلسازی عددی رفتار خاکها به عنوان روشی جهت کاهش هزینه آزمون های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. آزمایش سه محوری یکی از متداولترین آزمایشات مکانیک خاک برای بدست آوردن پارامترهای مقاومتی خاک می باشد. با توجه به کاربرد زیاد نتایج حاصل از آزمایش سه محوری، نیاز به مدلسازی عددی این آزمایش برای سهولت در پیش بینی رفتار خاک احساس می شود. در این پایان نامه به پیش بینی رفتار خاکهای ماسه ای مخلوط با خاک ریزدانه تحت آزمایش سه محوری تحکیم یافته- زهکشی نشده (cu) پرداخته شده است. خاک مورد مطالعه شامل ترکیبی از خاک ماسه ای فیروزکوه با درصدهای مختلف رس می باشد. منحنی تنش-کرنش خاک ماسه ای در این آزمایشات با استفاده از یک مدل اجزا محدود شبیه سازی شده است. مدلسازی انجام شده بصورت تقارن محوری انجام شده است. از فرضیه های موجود در این تحقیق، وجود شرایط مرزی ایده آل (صفحات بدون اصطکاک) می باشد که منجر به ایجاد شرایط تنش همگن در نمونه خاک و در نتیجه تفسیر راحت تر رفتار خاک می شود. با توجه به این نکته که برخی از پارامترهای مدل رفتاری از آزمایش متداول سه-محوری بدست نمی آید، پارامترهای اولیه بر اساس مراجع علمی موجود تخمین زده شده و در نهایت پارامترهای مناسب به روش سعی و خطا و با در نظر گرفتن نتایج آزمایشگاهی موجود بدست آمده است. در واقع پارامترهای مورد نیاز جهت مدلسازی رفتار خاک مورد مطالعه از روش تحلیل برگشتی بدست آمده است. بر اساس نتایج شبیه سازی، نمودارهای تنش انحرافی- کرنش محوری (q-?)، مسیر تنش (q-p) و فشار آب حفره ای-کرنش محوری (u-?) برای خاک مذکور پیش بینی شده اند که همخوانی لازم را با نتایج آزمایشگاهی دارا می باشند.