بررسی شکست مواد سنگی در حضور شیار از نوع U شکل و تحت مود اول بارگذاری

بررسی شکست توده های سنگی و تعیین مقاومت در برابر شکست آنها، یکی از مسائل مهم مهندسیمی باشد. در زمینه ژئومکانیک، اهمیت این موضوع از دو جنبه تخریب آسان تر صخره ها و بسترهایسنگی و معدنی برای استخراج آسان تر و اقتصادی تر نفت و برش راحت تر، آسان تر و ارزان تر و نیزجلوگیری از شکست توده های سنگی و به تبع آن جلوگیری از خسارات ناشی از تخریب نظیرفروریزی و نشت چاه های نفت، تخریب سازه های بتونی و صخره های کناره جاده ای می باشد. بنا بهدلایل مختلفی همچون شرایط آب و هوایی و عملیات حفاری ممکن است در توده های سنگی شیارهایی با شکل های مختلف ایجاد شود. شیار U شکل یکی از انواع شیارها می باشد که باعث ایجاد تمرکز شدید تنش در توده های سنگی شده و شرایط شکست آنها را بحرانی تر می کند. در اینپژوهش شکست قطعات سنگی از جنس مرمر سفید بررسی می گردد، بدین منظور نتایج دو معیار مکانیک شکست تنش نقطه ای و تنش متوسط، مربوط به شیارهای U شکل، با نتایج آزمایش های انجام گرفته، مورد مقایسه و صحت سنجی قرار می گیرد. در پایان مقایسه نتایج نظری وآزمایشگاهی نشان می دهند که معیار تنش متوسط برای تخمین شکست قطعات سنگی دارای شیار U شکل، از دقت بالاتری نسبت به معیار تنش نقطه ای برخوردار است.

کلیدواژه ها:

شیار U شکل ، دیسک برزیلی ، شکسکت ترد ، سکنگ مرمر ، معیار تنش نقطه ای ، معیار تنش متوسط ، مود اول بارگذاری ، تحلیل المان محدود