بررسی سه بعدی نوار برشی در خاکهای دانه ای

در بسیاری از سازه های ژئوتکنیکی، مشاهده گسیختگی به صورت انباشت شدید تغییر شکل برشی در یک ناحیه بسیار باریک، رویداد مرسومی می باشد. رویدادهایی که روی زمین یا در لایه های گوناگون آن رخ می دهند مانند زمین لرزه و زمین لغزش، توده بزرگی از خاک را به گونه ای ناگهانی جابجا می کنند. این جابجایی های ناگهانی در پهنای باریکی از خاک متمرکز می شوند که نوار برشی نامیده می شود. انباشت کرنشها را می توان به عنوان ناپایداری محیط پیوسته در نظر گرفت که با شروع آن تغییر شکل ناهمگن افزایش می یابد. با آغاز انباشت کرنش های خمیری و به دنبال آن گسترش نوارهای برشی، ظرفیت باربری کاهش یافته و تغییر مکان افزایش می یابد. بنابراین لحظه آغاز تشکیل نوار برشی، چگونگی گسترش و راستای انتشار آن از اهمیت بالایی برخوردار است. این پدیده اثر تعیین کننده ای بر یکپارچگی سازه خاکی داشته و در بیشتر زمانها به عنوان رفتار منجر به بروز شکست در سازه خاکی شناخته می شود. به طور همزمان، تعدادی نوار برشی در بخشهای گوناگون به وجود آمده و سرانجام با گسترش و پیوستن آنها به یکدیگر، یک سطح لغزش کلی تشکیل می گردد. بر این اساس، پیش بینی نوار برشی جهت درک شکست نهایی سازه خاکی ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه با استفاده از یک مدل رفتاری پیشرفته، رفتار خاک ماسه ای با در نظر گرفتن اثر ناهمسانی بررسی شده و سپس شرایط ناپایداری (رخداد نوار برشی) در سه بعد بررسی شده است. به منظور ارزیابی توانایی مدل در شبیه سازی نوار برشی، پیش بینی های مدل با نتایج آزمایش کرنش مسطح و سه محوری واقعی مقایسه شده است. نشان داده شده است که مدل رفتاری می تواند پیش بینی های قابل قبولی را برای شبیه سازی رخداد نوار برشی خاک های دانه ای در مقایسه با داده های آزمایشگاهی فراهم آورد.