ارائه یک مدل دو سطحه ویسکوپلاستیک جدید برای پیش بینی رفتار وابسته به زمان و وابسته به نرخ ماسه و رس

نشست زمانمند خاکها میتواند مشکلات بسیاری را ایجاد کند که میبایست در طراحی ها لحاظ گردد. همچنین، نرخ کرنش تاثیر بسزایی بر مقاومت خاکها دارد. تاثیر زمان و نرخ اعمال کرنش یا تنش بر رفتار خاکها به علت خاصیت ویسکوز این مواد میباشد. بسیاری از سازه های قدیمی و همچنین سازه ای ژئوتکنیکی تاثیرات وقوع این پدیده را نشان دادهاند که میتوان به نشست زمانمند برج پیسا و همچنین لغزش دیواره های بسیاری از سدها اشاره کرد. لذا، درنظرگیری رفتار زمانمند خاکها در مدلسازی از اهمیت زیادی برخوردار است. این مقاله به بررسی رفتار وابسته به نرخ و وابسته به زمان ماسه و رس، با بهره گیری از مفاهیم مربوط به تئوری ویسکوپلاستیسیته خاک میپردازد. به این منظور و برای پیش بینی رفتار الاستوپلاستیک، از یک مدل الاستوپلاستیک، دوسطحه که میتواند با تغییر دو پارامتر، رفتار ماسه و رس را پیش بینی کند استفاده شده است. به منظور درنظرگیری اثرات ویسکوز از تئوری اضافه تنش پرزاینا استفاده شده است که توانسته در ترکیب با مدل الاستوپلاستیک، دوسطحه، رفتار ویسکوپلاستیک ماسه و رس را به خوبی پیشبینی کند. در پیشبینی رفتار ویسکوز فرض شده است که کرنش های ویسکوز، در داخل سطح تسلیم که مربوط به بخش رفتار الاستیک است به وجود نخواهند آمد و لذا در این بخش کرنش ویسکوز محاسبه نمی گردد. به منظور پیشبینی رفتار انحرافی از قانون جریان غیرمتحد در سطح تسلیم اول که سطح مخروطی شکل میباشد و برای پیش بینی رفتار حجمی از قانون جریان متحد در سطح تسلیم دوم که سطح درپوش نام دارد، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد، با افزایش نرخ بارگذاری مقادیر بیشینه مقاومت برشی در خاک افزایش یافته که این تغییرات در خاک رس به علت ویسکوزیته بیشتر نسبت به ماسه، مقادیر بیشتری را نشان میدهد. نتایج به دست آمده از این مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده که از تطابق خوبی برخوردار است.

کلیدواژه ها:

مدل دوسطحه ، رفتار ویسکوپلاستیک ، ماسه ، رس