ارزیابی استفاده از Gap-Sensor در اندازه‌گیری مدل برشی حداکثر در خاک‌های دانه‌ای و شنی لایه‌بندی شده

از میان پارامترهای دینامیکی، مدول برشی حداکثر مصالح دانه‌ای و شنی از اهمیت زیادی در تحلیل‌های دینامیکی برخوردار است. از مشکلات مربوط در اندازه‌گیری این پارامتر در مصالح یادشده، می توان به موارد زیر اشاره کرد: خطاهای ناشی از نقص در اتصال کامل کلاهک و نمونه و ناسازگاری برای دستگاه‌های سه‌محوری با استفاده حسگرهای غیرتماسی، سرخوردن LDT به صورت موضعی روی غشاءهای به‌کار رونده (با ضخامت بیش از 2 میلیمتر) برای مصالح شنی سنگریزه‌ای و همچنین فرکانس بسیار پایین آنها، عدم قابلیت بعضی از وسایل مثل المان خمشی و ستون تشدید برای دانه‌های بزرگ شن سنگریزه‌ای، فرکانس پایین (kHz2) و نویز بالا و عدم امکان اندازه‌گیری ضریب پواسن به صورت مستقیم در روش استفاده از شتاب سنج‌ها. در این تحقیق برای اندازه‌گیری مدول برشی حداکثر مصالح دانه‌ای و شنی از GAP-SENSOR با فرکانس پاسخ بالا استفاده گردید. روش کار این دستگاه به این شکل است که با زدن ضربه‌ای ضعیف و ثبت جابه‌جایی‌های خفیف حاصل در جهت افقی و قائم (کرنشی در حدود 6-10) با دستگاه ثبت نتایج با نرخ نمونه‌گیری 000/100 داده در هر ثانیه برای هر کانال، سرعت موج و جابه‌جایی‌های افقی و قائم در فاصله بین حسگرها اندازه‌گیری ‌شده و در نهایت با محاسبه ضریب پواسن، مدول برشی حداکثر در مصالح اندازه‌گیری می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که عواملی چون ضخامت لایه‌های مصالح در مرزها و محل قرارگیری‌ لایه‌های‌ مصالح در یک نمونه بر سرعت موج اندازه‌گیری شده تاثیر گذار هستند. هم‌چنین روند تغییرات و مقدار سرعت موج با تنش محدودکننده به اندازه دانه‌ها و جنس دانه‌ها بستگی دارد. همچنین با استفاده از تکنیک کاهش دامنه ارتعاش در ترازهای مختلف نمونه مقدار نسبت میرایی ناشی از ضربه محاسبه می‌گردد. مقایسه نتایج مدول برشی و نسبت میرایی با اندازه‌گیری کرنش محوری به صورت موضوعی با GAP-SENSOR و LDT در آزمایش‌های سه‌محوری سیکلی روی مصالح مورد بررسی با نتایج روش ارائه شده در این تحقیق، مؤید دقت بسیار مناسب روش ابداعی است.

کلیدواژه ها:

سرعت موج ، مدول ، میرایی ، مونوتونیک ، مادستون ، داسیت ، خرده لاستیک ، ماسه تویورا