دانلود ترجمه مقاله رفتار چرخه ای مخلوط های شن و ماسه بر اساس EPS با دستگاه برش مستقیم – 2015

بررسی رفتار چرخه ای مخلوط های شن و ماسه بر اساس EPS با دستگاه برش مستقیم

Investigation of cyclic behavior of EPS-sand mixtures using large direct shear apparatus

چکیده

مقدمه

مطالعه تجربی

مواد

مجموعه آزمایش برش مستقیم

تهیه نمونه

صحت سنجی تجهیزات با استفاده ازماسه

نتیجه و بحث

نتیجه گیری

چکیده

از مواد سبک وزن پرکننده در بسیاری از کاربردهای مهندسی عمران در سراسر جهان استفاده شده است. پر کننده سبک با ترکیب دانه های پلی استایرن (EPS) و ماسه تولید می شود. چنین مواد ژئومتریال گرانولی، که به عنوان پرکننده سبک وزن شن و ماسه ای نیز شناخته می شوند، دارای قابلیت بالاتری نسبت به پرکننده های سنتی هستند، بنابراین برای بسیاری از زیر ساخت ها یعنی در مکان هاییکه نیاز به سربار کمتری می باشند مثل خاکریزهای ترانشه ای مناسب می باشند. در این مقاله رفتار استاتیکی و چرخه ای مخلوط شن و ماسه تحت شرایط آزمایش برش مستقیم مورد بررسی قرار می گیرد. آزمایشهای برش مستقیم بر روی پرکنندههای سبک انجام شده تا بتوان روابط تنش-کرنش مواد، به ویژه، تغییرات تنش-کرنش مربوط به نسبت های مخلوط EPS مشاهده نمود. رفتار این مخلوط تحت بارگذاری چرخه ای ارزش توجه زیادی دارد زیرا مطالعات کمی در حال حاضر به این موضوع پرداخته است. روابط تنش-کرنش و منحنی های افت سختی برای مخلوط های شن و ماسه ای که دارای نسبت های مختلف هستند نیز مورد بحث قرار گرفته است. دانه های EPS موجود در مخلوط بر اساس نسبت جرمی آنها نسبت به ماسه، یعنی 0.15٪ و 0.35٪هستند. آزمایش های برش مستقیم یکنواختی نیز تحت 3 تنش عمودی مختلف (40، 80، 160kPa) انجام شد و رفتار برشی سیکلی ماسه با در نظر گرفتن تنش نرمال 50 کیلو پاسکال مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان داد که ادغام دانه EPS در شن و ماسه منجر به کاهش مدول برشی و نسبت سایشی می شود.

4- نتیجه گیری

هدف از تحقیقات تجربی جاری این است که اثرات ناشی از مقدار EPS بر رفتار شن و ماسه و درک درک شود و هم چنین بتوان در مورد رفتار “ماسه چمخاله” در دستگاه تست برشی مستقیم سیکل اطلاعاتی را به دست آورد. تست های گزارش شده در این مقاله نشان می دهد: 1. که ادغام دانه EPS در شن و ماسه منجر به کاهش مدول برشی و در نتیجه ایجاد مخلوطی نرمتر می شود. 2. که ورود دانه EPS در شن و ماسه منجر به کاهش نسبت میرایی به دلیل رفتار انعطاف پذیری بیشتر ناشی از دانه های ناپایدار می شود. 3. این مشاهدات پایه ای برای طراحی مهندسی این مواد است. با این حال، داده های بیشتری برای تجزیه و تحلیل رفتار این شن و ماسه تحت تست monotonic و cyclic مورد نیاز است. محدوده کرنش پایین و بالا باید توسط دستگاه های دیگر پوشش داده شود تا درک درستی از رفتار به دست آید.

Abstract

Lightweight fill materials have been used in many civil engineering applications throughout the world. A lightweight fill was produced by blending expanded polystyrene (EPS) beads and sands. Such formed granular geomaterials , known as sand-EPS lightweight fills, have potential of being lightweight compared to traditional fills, thus are suitable for many infrastructure works where less overburdens are expected, e.g., utilities trench backfills. This paper examines the static and cyclic behavior of sand-EPS mixtures under direct shear test conditions. Large direct shear tests were conducted on the lightweight fills to observe materials’ stress-strain relationships, specifically, the stress-strain variations associated with the mixing ratios of EPS beads. The behaviors of mixtures under cyclic loading are worth to pay much attention on, though there are few relative studies about this at present. Cyclic stress–strain relationships and stiffness degradation curves for sandEPS mixtures with different mix ratios are also discussed. EPS beads were incorporated into the mixtures based on their mass ratios over sands, i.e., 0.15% and 0.35%. Monotonic Direct shear tests were conducted under 3 different vertical stresses (40, 80, 160kPa) and the cyclic shear behaviors of the sands was tested by considering the normal stress of 50 kPa. The results showed that the inclusion of EPS bead in sand will lead to a decreased shear modulus and damping ratio.

4. Conclusions

The objective of current experimental investigation is to understand the effects of EPS contents on the behavior of sand, and to have an understanding of the behavior of “Chamkhaleh sand” in cyclic direct shear testing apparatus. The tests reported in this paper show the followings: 1. The results showed that the inclusion of EPS bead in sand will lead to a decreased shear modulus and softer mixture indeed. 2. The results showed that the inclusion of EPS bead in sand will lead to a decreased damping ratio, due to more elastic behavior caused by deformable beads. 3. These observations lay the foundations toward the engineering design of these materials. However, further data are required to analyze the behavior of these sands under monotonic and cyclic tests. Low and high strain ranges need to be covered by other apparatuses to provide clear understanding of the behavior.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی رفتار چرخه ای مخلوط های شن و ماسه بر اساس EPS با دستگاه برش مستقیم

Investigation of cyclic behavior of EPS-sand mixtures using large direct shear apparatus