آزمایش مدل و بررسی عددی اثر تداخل حلقه های نزدیک به هم و پایه های دایره ای بر روی ماسه تقویت شده

Model testing and numerical investigation of interference effect of closely spaced ring and circular footings on reinforced sand

چکیده
1. مقدمه
2. رفتار پی های حلقه ای و دایره ای بر روی خاک ماسه ای
3. رفتار پی های با فاصله نزدیک بر روی ماسه مسلح
4. مصالح آزمایش شده
5. تجهیزات
6. روند آزمایش
7. نتایج و بحث
8. ماسه غیر مسلح
9. ماسه مسلح
10. اثر تداخلی
11. تحلیل عددی
12. صحت سنجی کجی (مایل بودن) پی ها
13. مقایسه بین نتایج عددی و آزمایشگاهی
14. نتیجه گیری
منابع

چکیده
با توجه به وجود بارهای سنگین و عدم دسترسی مکان های ساخت مناسب، مهندسان اغلب باید پی ها را در فاصله نزدیک به یکدیگر اجرا کنند. این پی ها بر روی یکدیگر تاثیر می گذارند که می توان به اثرات بار-نشست و رفتار ظرفیت باربری اشاره کرد. در این تحقیق، ظرفیت باربری پی های حلقه ای و دایره ای با فاصله نزدیک به هم بر روی ماسه مسلح به صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شده است. هدف این تحقیق، ارزیابی اثر تداخلی بر روی ظرفیت باربری پی های دایره ای و حلقه ای مجاور است. پی ها بر روی ماسه مسلح و غیر مسلح مورد بررسی قرار گرفته اند. در این تحقیق، اثر تداخلی پی ها، اثرات شکل، اثر فاصله میان پی ها و همچنین اثر لایه میلگرد گذاری بر روی ظرفیت باربری مطالعه شده اند. جهت دستیابی به این اهداف، مدل های دایره ای و حلقه ای آزمایشگاهی و همچنین مدل های عددی استفاده شده اند. برنامه جزء محدود رایانه ای PLAXIS 3D Foundation جهت مدل سازی عددی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج تحلیل عددی و آزمایشگاهی نشان می دهند که ظرفیت باربری نهایی دو پی حلقه ای و دایره ای نزدیک به هم هنگامی دارای بیشترین مقدار است که آنها دقیقا در کنار یکدیگر قرار گرفته و این مقدار به افزایش فاصله به نسبت قطر پی کاهش می یابد (Δ/D). می توان دریافت که برای Δ/D>4، ظرفیت باربری هر پی مجاور مشابه با پی تکی است. این موضوع به این معنی است که در یک فاصله مرکز به مرکز بزرگتر از 4D، هیچ اثر تداخلی قابل توجهی مشاهده نشده و هر پی کم و بیش به صورت مستقل مشابه با یک پی تکی رفتار کرده است.

2. رفتار پی های حلقه ای و دایره ای بر روی خاک ماسه ای
فیشر (1957) راهکاری را جهت محاسبه نشست پی های حلقه ای بر روی یک محیط الاستیک نیمه نامتناهی پیشنهاد کرده است. سپس ایگوروف (1965) روابطی را جهت محاسبه فشار باربری زیر پی حلقه ای و نشست آن پیشنهاد کرد. اوهری و همکاران (1997) مجموعه ای از تست های آزمایشگاهی را بر روی پی های حلقه ای مدل با استفاده از ماسه روان انجام دادند و مشاهده کرد که برای نسبت قطر داخلی به قطر خارجی مساوی 0.375 در رینگ، ظرفیت باربری به حداکثر مقدار خود می رسد. هاتف و رضوی (2003) دریافتند که ظرفیت باربری پی حلقه ای با نسبت قطر داخلی به قطر خارجی حدود 0.2-0.4 حدود %25 بیشتر از ظرفیت باربری پی دایره ای با قطر خارجی مشابه است. همچنین، بوشهریان و هاتف (2003) به بررسی ظرفیت باربری پی حلقه ای و دایره ای بر روی ماسه مسلح با مدل های آزمایشگاهی و تحلیل عددی پرداختند. در تحقیق آنها، اثرات عمق لایه اول تقویتی، تعداد لایه ها و فاصله قائم میان لایه ها بر روی ظرفیت باربری مطالعه شدند. باسادهار و همکاران (2007) به صورت آزمایشگاهی پی های دایره ای واقع بر لایه نیمه نامتناهی ماسه مسلح شده با ژئوتکستایل را بررسی کردند. همچنین آنها آنالیز های عددی و تحلیلی را جهت پیش بینی رفتار نشست- بار و مقایسه نتایج با مشاهدات آزمایشگاهی انجام دادند. لامان و ییلدیز (2007) به صورت عددی ظرفیت باربری نهایی پی های حلقه ای قرار گرفته بر روی یک بستر ماسه ای با و بدون استفاده از المان های ژئوگرید را مطالعه کردند. تحلیل آنها با استفاده از برنامه جزء محدود Plaxis انجام شد و اثر عمق لایه تقویتی اول، تعداد لایه های تقویتی و اندازه لایه تقویتی بر ظرفیت باربری نهایی شالوده های حلقه ای مورد بررسی قرار گرفتند. ال سواف و نظیر (2012) به صورت آزمایشگاهی رفتار یک مدل بارگذاری شده برون محوری اعمالی بر روی پی حلقه ای واقع بر یک لایه متراکم ماسه ای را که بر روی یک لایه ماسه شل قرار گرفته است، مطالعه کرده و اخیرا چاکرابورتی و کومار (2013) ظرفیت باربری نهایی یک پی دایره ای واقع بر خاک های دانه ای و چسبنده-اصطکاکی تقویت شده با یک صفحه تقویتی دایره ای افقی را با استفاده از آنالیز های تحلیلی بررسی کردند.

3. رفتار پی های با فاصله نزدیک بر روی ماسه مسلح
داس و لبری-چریف (1983) ظرفیت باربری نهایی دو پی نواری نزدیک به هم بر روی ماسه را با استفاده از تست های مدل آزمایشگاهی مطالعه کرده اند. سلوادورای و رابا (1983) به صورت آزمایشگاهی توزیع تنش تماسی زیر دو پی نواری صلب تداخلی واقع در حالت تماس بدون اصطکاک را با یک لایه ماسه متراکم به وسیله اساس صلب یکنواخت مطالعه کرده اند. خینگ و همکاران (1992) تست های آزمایشگاهی را بر روی پی های نواری با فاصله نزدیک به هم بر روی ماسه مسلح شده با لایه ژئوگرید انجام داده اند. ال اشو و همکاران (1994) اثر تعدادی از لایه های تقویتی را بر روی ظرفیت باربری پی های مربعی و نواری نزدیک به هم بر روی ماسه مسلح شده به صورت آزمایشگاهی مطالعه کرده اند. آنها گزارش کرده اند که اثرات داخلی در پی های مربعی کمتر بوده اما تاثیر قابل توجهی بر ظرفیت باربری پی های نواری با فاصله نزدیک بر روی ماسه مسلح داشته است. کومار و ساران (2003) فشار، نشست و کجی پی های نواری و مربعی مجاور واقع بر خاک ماسه ای مسلح را با استفاده از تست های مدل بررسی کرده و نتایج مشابهی را گزارش کرده اند. کومار و گوش (2007) ظرفیت باربری نهایی دو پی نواری تداخلی را با استفاده از روش ویژگی های تنش بررسی کرده اند.

اثر تداخل دو پایه نواری مجاور بر روی ماسه مسلح شده

Interference Effect of Two Nearby Strip Footings on Reinforced Sand

چکیده
1. مقدمه
2. تعریف مسئله
3. خصوصیات خاک پی و تجهیزات آزمایشگاهی
4. روند آزمایشگاهی
5. نتایج و بحث ها
6. مقایسه
7. نتیجه گیری
منابع

چکیده
در این تحقیق، تعدادی از آزمون های مدل جهت مطالعه اثر تداخلی دو پی نواری مجاور بر روی بستر ماسه خشک مسلح اینور انجام شده اند. یک لایه ژئوگرید تک محوری به منظور مسلح کردن بستر شالوده مورد استفاده قرار گرفته است. جهت مطالعه اثر تداخلی میان دو پی، در ابتدا، ظرفیت باربری یک پی مجزا به دست آمده و سپس ظرفیت باربری پی های با فاصله نزدیک به هم، تعیین شده است. تحقیق آزمایشگاهی نشان می دهد که ظرفیت باربری یک پی بر روی خاک مسلح با افزایش D/B کاهش می یابد، که D و B نشان دهنده عمق میلگرد گذاری و عرض پی هستند. ضریب ظرفیت باربری ناشی از وزن واحد خاک با افزایش عرض پی، کاهش می یابد. در این مقاله، اثر فاصله مرکز به مرکز (S) میان دو پی بر روی ظرفیت باربری و نشست آنها مورد بررسی قرار می گیرد. رفتار نشست پی های تداخلی از روندی مشابه با ظرفیت باربری تبعیت می کند. نتایج بر حسب ضرائب کارایی ارائه شده و تغییرات آنها با تغییر در مقدار S، به دست آمده است. مشاهدات آزمایشگاهی کنونی تطابق مطلوبی با نتایج آزمایشگاهی و تئوریک موجود در مراجع دارند.

بررسی عملکرد ستون های بتن مسلح روکش شده با بتن معمولی و بتن ژئوپلیمری

Investigation on the performance of reinforced concrete columns jacketed by conventional concrete and geopolymer concrete

چکیده
1. مقدمه
2. تحقیقات تجربی
3. بررسی تحلیلی
4. نتایج و بحث
5. نتیجه گیری
منابع

چکیده

هدف این تحقیق این است که مطالعه ای تجربی از رفتار ستون های بتن مسلح (RC) تقویت شده با استفاده از RC و پوشش بتن ژئوپلمیری (GPC) از طریق قرار دادن آنها در معرض بارگذاری محوری انجام دهد. نتایج تجربی با استفاده از مدل اجزای محدود (FEM) اعتبارسنجی تحلیلی می شوند. برای این بررسی، شش ستون بتن معمولی درجه M25 در معرض بیش از 75% بار نهایی قرار می گیرند. سپس سه ستون با استفاده از RC درجه M40 پوشش داده می شوند و سه ستون دیگر با استفاده از GPC درجه M40 پوشش داده می شوند. رفتار سطحی ستون RC معمولی و ستون های GPC پوشانده شده بررسی و مقایسه می شوند. از خطی سه بعدی و FEM برای اندازه گیری اثر ستون های RC معمولی و ستون های ژاکت GPC با در نظر گرفتن پلاستیسیته آسیب بتن (CDP) و مدلهای کشسانی-خمیری با سخت شوندگی ایزوتروپیک تحت افزایش بار استفاده می شود. نتایج معتبر در مقابل نتایج آزمایشی دقت 90% مدل تحلیلی را تایید کردند. 

2. تحقیقات تجربی
2.1. مصالح
سیمان پرتلند معمولی مطابق با BIS: 8112-1989 در این تحقیق استفاده می شود [20]. ماسه تولیدی به صورت سنگدانه ریز استفاده می شود و نیاز به ناحیه درجه بندی II از BIS:383-1970 را برآورده می کند. مقادیر وزن مخصوص و مدول نرمی به ترتیب 2.64 و 2.7 بودند [21]. شن محلی موجود با اندازه کمتر از 10 میلی متر برای مخلوط M40 و اندازه 20 میلی متر برای مخلوط M25 به صورت سنگدانه درشت استفاده می شوند. وزن مخصوص 2.75 بود و مدول نرمی 6.87 بود [21]. کنپلاست SP430 یک افزودنی فوق روان کننده و بدون کلرید تهیه شده از پلیمرهای نفتالین سولفونه شده منتخب است. این محلول قهوه ای است و فورا در آب پخش می شود [22]. در حالی که از فولاد تقویت کننده با قطر 8 میلی متر بعنوان خاموت استفاده می شود، فولاد تقویت کننده با قطر 12 میلی متر بعنوان آرماتور اصلی استفاده می شود. جدول 1 ویژگی های مکانیکی فولاد مسلح را نشان می دهد. مایع مولد واکنش برای بتن ژئوپلیمری برای واکنش های اولیه مواد شیمیایی در GSM موردنیاز است و متکشل از هیدروکسید سدیم (NaOH) یا هیدورکسید پتاسیم (KOH) و محلول سیلیکات سدیم (SSS) یا محلول سیلیکات پتاسیم (PSS) است. SSS/PSS در نسبت های مولی مختلف موجود است که ماهیت های شیمیایی آن براساس ملاحظات ژئوپلیمریزاسیون به شدت متغیر است. در این تحقیق، نسبت مولی در نظر گرفته شده SSS، 2 بود.

2.2. نمونه آزمایشی و طرح ترکیبی
شش ستون کوتاه RC با مقیاس یکسان تهیه شده با استفاده از نسبت بتن M25 با سطح مقطع 180 میلی متر × 180 میلی متر و ارتفاع 1500 میلی متر برای هر BIS 456:2000 ریخته گری و طراحی می شوند. شش ستون (C1,C2,C3,C4,C5 و C6) به صورت مصنوعی و با قرار دادن آنها در معرض بیش از 75 درصد بار نهایی تضعیف می شوند. سه نمونه (C1,C2 و C3) از شش نمونه به صورت معمولی با (بتن سیمانی) پوشانده می شوند و سه نمونه دیگر (C4,C5 و C6) با GPC با استفاده از هشت عدد میلگرد با قطر 12 میلی متر که با پیوندهای میلگرد با قطر 8 میلی متری محصور شده است، پوشانده می شوند. پوشش این شش ستون با استفاده از بتن معمولی با درجه M40 برای C1,C2 و C3 و بتن ژئوپلیمری برای مخلوط های C4,C5 و C6 انجام می شود. نسبت مخلوط بتن های M25 و M40 در جدول 2، درج می شوند [23]. نسبت مخلوط برای بتن GPC درجه M40 در جدول 3 نشان داده می شود.

2.3. آزمون مقاومت فشاری
آزمون مقاومت فشاری بتن بر روی نمونه های مکعب استاندارد با ابعاد 100×100×100 میلی متر پس از عمل آوری به مدت 3، 7 و 28 روز مطابق با BIS 516:1959 انجام می شود [24]. مکعب های بتنی با استفاده از یک دستگاه آزمایش جهانی با ظرفیت 1000 Kn به صورت دقیق در مرکز بلوک فوقانی کروی سر بارگذاری قرار می گیرند و بار فشاری با نرخ کنترل شده جابجایی 0.5 میلیمتر/دقیقه اعمال می شود تا زمانی که نمونه از کار بیفتد. این مقادیر ثبت می شوند و مقادیر فشاری محاسبه می شود. این نتایج در جدول 5 نشان داده می شوند. همانطور که از داده های ارائه شده در جدول 4 می توان مشاهده کرد، مکعب های بتنی GPC M40 هنگام مقایسه مقاومت فشاری مخلوط M40 معمولی و مخلوط GPC M40 باید مقاومت بهتری داشته باشند. نمونه های سیلندر به منظور یافتن مدول الاستیسیته با استفاده از یک دستگاه آزمایشی جهانی آزمایش می شوند. ظرفیت 1000 کیلونیوتن با جابجایی سرعت 0.5 میلی متر/دقیقه همانند شکل 1 نشان داده می شود. سطح مقطع سیلندر بتنی مورد استفاده دارای قطر 100 میلی متر و ارتفاع 200 میلی متر بود. سیلندرهای بتنی به صورت دقیق در بلوک بالایی سر بارگیری قرار می گیرند و بار فشاری تا زمان شکست نمونه اعمال می شود. این مقادیر ثبت می شوند و مدول الاستیسیته محاسبه می شود. این مقادیر در جدول 5 ارائه می شوند. شکل 2 نمودار تنش-کرنش درجات مختلف بتن را نشان می دهد.

افزایش خطر لرزه ای در بارسلون (اسپانیا) به دلیل اثرات رزونانس خاک سازی

Increased seismic hazard in Barcelona (Spain) due to soil-building resonance effects

چکیده

1. مقدمه

2. نقشه دوره ساختمانی

3. نقشه دوره خاک

4. نقشه‌های دوره متقاطع

5. بحث و نتیجه گیری

منابع

چکیده

     در این مطالعه، مطالعات قبلی در مورد ریزپهنه بندی در بارسلونا (اسپانیا) مجدداً مورد بررسی قرار گرفتند و داده‌های موجود در مورد دوره‌های غالب خاکها در این شهر برای تهیه یک نقشه به روز شده از ریزپهنه بندی آن گردآوری شدند. علاوه بر این، پایگاه داده‌های ساختمانی به روز رسانی شد و برای تهیه نقشه‌ای از دوره‌های اصلی ساخت و ساز مورد استفاده قرار گرفت. عبور از دوره غالب خاک و تهیه نقشه‌های دوره اصلی منجر به کشف مناطقی شد که در آنها رویدادهای تشدید و در واقع افزایش تقویت پاسخ سازه‌ای انتظار می‌رود. بنابراین، مناطقی از بارسلونا که در آن خطر زمین لرزه احتمالاً به دلیل وجود اثرات تشدید بیشتر است شناسایی شد. بهبود نقشه‌های ریزپهنه بندی و کشف مناطق تشدید ساختار خاک کمک قابل توجهی به افزایش دقت و آگاهی از خطرات زمین لرزه در بارسلونا می‌کند.

نقشه دوره ساختمانی

     در بارسلونا، تقریباً 71،000 بخش از 80715 بخش در این شهر توسط ساختمانها اشغال شده‌اند. گروه تحقیقاتی ما دارای یک پایگاه داده‌های عالی است که توسط خدمات حفاظت شهری شورای بارسلونا با اطلاعات دقیقی در مورد نوع شناسی، سن و مشخصات هندسی بیش از 90٪ این ساختمانها ارائه شده است (15). برآورد شده است که این اطلاعات به بیش از 96٪ ساختمان‌های مسکونی شهر مربوط باشند. ما از این پایگاه داده‌ها برای تهیه نقشه دوره‌های اصلی ساختمانهای شهر استفاده کردیم.

     برای برآورد دوره‌های اصلی لرزش از اطلاعات مربوط به نوع شناسی سازه‌ای (بنایی ، بتونی ، چوبی ، فولادی و غیره) و تعداد طبقات استفاده شده است. سپس از ابزار ArcMap GIS برای تهیه نقشه دوره‌های اصلی ساختمانها استفاده شد. قبل از برآورد این دوره‌ها، ساختمان‌ها بر حسب نوع شناسی از هم تفکیک شدند. برای این منظور، از ماتریس نوع شناسی ساختمانی RISK-UE استفاده شد (16). تشخیص نوع شناسی هر ساختمان در بارسلونا قبلاً توسط Lantada و همكاران تعریف شده بود (15). در این رابطه از هشت نوع شناسی اصلی استفاده شد (جدول 1 را ببینید).برای برآورد دوره‌های اصلی هر ساختمان، از معادله تقریبی Eurocode8 (EC-8) استفاده شده است (17).

نقشه دوره خاک

     يكي از اهداف اين مطالعه تهیه یک نقشه اصلاح شده از ریزپهنه بندی براساس دوره‌های واکنش خاك بود. به عنوان نقطه شروع، ما همه اطلاعات مربوط به خاکهای بارسلونا را که با روشهای تجربی به دست آمده بودند جمع آوری کردیم. این اطلاعات در یک پایگاه داده‌های مشابه زمین مرجعی که شامل اطلاعات مربوط به دوره اصلی خاک به دست آمده از اندازه گیریهای H / V بود ، ادغام شدند (13، 14، 19، 20). داده‌های موجود همراه با منابع مربوطه در جدول 2 ارائه شده است.

اثر نوع خاک بر رفتار چرخه ای خاک های تثبیت شده شیمیایی غیر مسلح و مسلح شده با فیبرهای پلی پروپیلن

Effect of the type of soil on the cyclic behaviour of chemically stabilised soils unreinforced and reinforced with polypropylene fibres

چکیده

1. مقدمه

2. شرح کار تجربی

2.1. مشخصات خاک های مورد مطالعه

2.2. ویژگی های چسباننده ها و الیاف

2.3. آماده سازی و آزمایش نمونه

3. نتایج و بحث

3.1. رفتار چرخه ای

3.2. رفتار تنش-کرنش

3.3. ویژگی های مکانیکی

4. نتیجه گیری

منابع

چکیده

این مطالعه، تاثیر بارگذاری دوره ای بر رفتار پنج نوع مختلف خاک را که از لحاظ شیمیایی با استفاده از سیمان پورتلند تثبیت شده و هر دوی آنها غیر مسلح بوده و یا با الیاف پلی پروپیلن تسلیح شده اند، بررسی می کند. افزودن الیاف به مواد کامپوزیت، تاثیر مثبتی بر رفتار چرخه ای و کاهش کرنش محوری دائمی متراکم دارد، در حالی که افزایش مقدار ذرات خاک رس/ گل و لای و مقدار ماده آلی، اثر منفی و مضر دارد. اثر مرحله چرخه ای بر ویژگی های مکانیکی، از طریق مقایسه نتایج حاصل از آزمون های مقاومت فشاری ساده (غیر محدود) انجام شده بدون حضور و پس از بارگذاری دوره ای، بررسی شده است. نتایج تجربی نشان می دهند که مرحله چرخه ای، موجب افزایش مقاومت فشاری و سفتی نامحدود می شود و این اثر برای خاک های تثبیت شده غیر مسلح بیشتر است. افزودن الیاف به خاک تثبیت شده، منجر به افزایش مقاومت مواد با یک سطح تثبیت پایین می شود، در حالی که اثر معکوسی برای مواد سفت تر دارد.

 1. مقدمه

در طی چند سال گذشته، مطالعات متعددی در مورد افزودن فیبرهای مصنوعی و فولادی کوتاه [17-1] در مخلوط خاک – بیندر (چسباننده) – آب به منظور بهبود ویژگی های مکانیکی خاک های تثبیت شده و عمدتا برای افزایش قابلیت شکل پذیری و ارائه استحکام کششی و خمشی، انجام شده است. به طور كلي، آثار منتشر شده مبتنی بر نتايج آزمون هاي مونوتونيك در اين زمينه نشان مي دهند كه استفاده از الیاف كوتاه، موجب كاهش شکنندگی و افزايش استحکام پس از بیشینه مواد كامپوزيتي مي شود. در مورد اثرات تسلیح با الیاف بر روی استحکام، نتایج به طور کامل همگرا نیستند، زیرا به نظر می رسد که به نوع الیاف، محتوای چسباننده و حتی نوع آزمون مورد استفاده برای ارزیابی استحکام فشاری و/ یا کششی بستگی دارد [1-3].

4. نتیجه گیری

با توجه به نتایج آزمایشات مونوتونیک UCS انجام شده بدون و پس از آزمایشات بارگذاری دوره ای (متوسط سطح تنش انحرافی 0.55xqu-failure، فرکانس 0.25 هرتز، دامنه  7.5٪± × qu-max بالای 3000 چرخه بار) که بر روی پنج خاک مختلف تثبیت شده با یک سیمان پورتلند (نوع I 42.5 R) و غیر مسلح یا مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن انجام شده اند، مشاهدات و نتیجه گیری های زیر را می توان ارائه کرد:

i) تکامل کرنش محوری دائمی انباشته، نشان دهنده یک افزایش شدید در ابتدای مرحله چرخه ای و به دنبال آن یک کاهش در نرخ کرنش با افزایش تعداد چرخه های بار است. این رفتار نشانه ای از تخریب تدریجی ماتریس خاک-چسباننده-آب است.

Abstract

This work examines the effect of cyclic loading on the behaviour of five different soils chemically stabilized with Portland cement that were both non-reinforced and reinforced with polypropylene fibres. The inclusion of fibres in the composite material has a positive effect on the cyclic behaviour, decreasing the accumulated permanent axial strain, while the increase in the amount of clay/silt particles and the organic matter content has a detrimental effect. The effect of the cyclic stage on the mechanical characteristics is evaluated comparing the results of unconfined compression strength tests carried out without and after the cyclic loading. The experimental results show that the cyclic stage induces an increase in the unconfined compressive strength and stiffness and this effect is greater for the unreinforced stabilized soils. The inclusion of fibres in the stabilized soil tends to increase the strength for materials with a low level of stabilization, having the opposite effect for stiffer materials.

1. Introduction

During the last few years several studies have been carried out concerning the inclusion of short synthetic and steel fibres [1–17] in soil-binder-water mixtures to improve the mechanical characteristics of stabilized soils, mainly to increase the ductility and to confer some tensile and flexural strength. In general the works published about this issue, based on the results of monotonic tests, show that the use of short fibres promotes a decrease in the brittleness and increases the post peak strength of the composite materials. In terms of the effects of the fibrereinforcement on the strength, the results are not totally convergent, since they seem to depend on the type of fibre, the binder content and even the type of test used to evaluate the compressive and/or tensile strength [1–3].

4. Conclusions

Considering the results of the monotonic UCS tests performed without and after the cyclic loading tests (average deviatoric stress level of 0.55xqu-failure, frequency of 0.25 Hz, amplitude of ± 7.5%×qu-max up to 3000 load cycles) carried out on five different soils stabilized with a Portland cement (Type I 42.5 R) and unreinforced or reinforced with polypropylene fibres, the following observations can be made and conclusions drawn: i) The evolution of the permanent cumulative axial strain shows a sharp increase at the beginning of the cyclic stage followed by a decrease in the strain rate with the increment of the number of load cycles. This behaviour is a symptom of the progressive destructuration of the-soil-binder-water matrix.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر نوع خاک بر رفتار چرخه ای خاک های تثبیت شده شیمیایی غیر مسلح و مسلح شده با فیبرهای پلی پروپیلن

Effect of the type of soil on the cyclic behaviour of chemically stabilised soils unreinforced and reinforced with polypropylene fibres

روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

چکیده

1- مقدمه

2- مواد و روش ها

1-2- جایگاه مطالعه

2-2 ارزیابی روانگرایی و شکاف زمین

3. نتایج

1-3 روانگرایی خاک

2-3 شکاف های زمینی

4- بحث

1-4 روانگرایی خاک در خاک منجمد

2-4 رابطه میان شکاف های زمینی و روانگرایی خاک

3-4 تعیین ضخامت لایه ی خاک منجمد

توزیع خطی

5- نتیجه گیری

چکیده

روانگرایی خاک نوعی از تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی است که توسط زمین لرزه تحریک می شود. وقوع این پدیده با بروز صدمات و خسارات عمده به مایملک همراه است. وضعیت دینامیکی تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی به درستی درک نشده است. به عنوان اقدامی در جهت درک مطلوب این موضوع ما به مطالعه تغییر شکل های مخروطی نظیر روان گرایی و شکاف های زمینی می پردازیم، که وقوع آنها به عنوان یکی از نتایج فعالیت قوی لرزه ای در جریان زلزله ی 2016 Mw6.6 Akto به حساب می آید که در بخش های درونی فلات پامیر در شمال غربی چین به وقوع پیوسته است. در این مقاله به صورت اصولی روانگرایی خاک منجمد و شکاف های زمینی ناشی شده از زلزله را برسی می کنیم. اکثر جایگاه های روان گرایی در نزدیکی رودخانه Karaat، در شیب پلکانیT1، در روستای Bulake واقع شده اند که در مجاورت پوشش های آبرفتی کوهستانKungai می باشد. ما متوجه شدیم که روان گرایی به واسطه وجود چشمه های آب اصلی و شکاف های زمینی مخروطی در جریان زلزله ایجاد می شود. بطور تقریبی 80 درصد از موقعیت های روان گرایی در طول چشمه های اصلی در مرکز زلزله شکل می گیرند. ارتفاع حداکثری آتشفشان شن و ماسه به 15 سانتی متر می رسد. 20 درصد باقی مانده موقعیت های روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج برسی های ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد باعث جلوگیری از به سطح رسیدن مواد مایع موجود در لایه ی خاک غیر منجد پایین تر می شوند و در نتیجه مواد شکل گرفته از روانگرایی در گسل های اولیه و شکاف های زمینی مخروطی، کانال می زنند و از این طریق خود را به سطح می رسانند. روانگرایی همبسته با زمین لرزه ی Akto نشان دهنده اهمیت تشریح علل احتمال وقوع یک سری از سوانح زمین شناسی مخروطی نظیر روانگرایی خاک و شکاف های زمینی در نواحی با ویژگی های دمایی، زمین شناسی و ارتفاع از سطح دریای مشابه می باشد.

5- نتیجه گیری

در این مقاله ما یک ارزیابی میدانی سیستماتیک پس از وقوع زمین لرزه Mw6.6 Akto را در موقعیت های شکاف زمینی مخروطی و روانگرایی ارائه دادیم. ما نواحی را تعیین کردیم که به صورت غیر معمولی روانگرایی شدیدی را بر روی شیب پلکانی T1 رودخانه ی Karaatدر روستای Bulake تجربه کردند که در مجاورت پوشش های رسوبی نزدیک کوهستان Kungai قرار داشتند. ما متوجه شدیم که روانگرایی هم در طول گسل اصلی و هم در طول شکاف های زمینی مخروطی در طول این زمین لرزه اتفاق افتادند. بطور تقریبی 80 درصد موقعیتهای روانگرایی در طول گسل اصلی در مرکز زمین لرزه قرار دارند در جائیکه ارتفاع ماکزیمم آتشفشان شن و ماسه معادل 15 سانتی متر است. مواد مایع مرکب است از رس سبز- خاکستری و شن. 20 درصد باقی مانده موقعیتهای روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج بدست آمده ی ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد، از رسیدن مواد مایع از لایه خاک غیر منجمد پایینی به سطح جلوگیری به عمل می آورند بنابراین گسل اصلی شکاف زمینی مخروطی به عنوان کانالا هایی برای رسیدن مواد مایع به سطح مورد استفاده قرار می گیرند. این مساله آغاز روانگرایی در حوزه های بالایی را امکان پذیر می کند که با این تمایل همراه هستند که مواد شن و ماسه ای خود را از دست بدهند.

Abstract

Soil liquefaction is a type of coseismic hydrological change triggered by earthquakes, and its occurrence results in major property damage and casualties. The dynamics of coseismic hydrological changes are not fully understood. In order to address this, we studied coseismic deformations such as liquefaction and ground fissures that occurred as a result of strong seismic activity during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake, which took place in the interior of the Pamir Plateau in northwestern China. This paper presents a systematic survey of the frozen soil liquefaction and ground fissures caused by this earthquake. The majority of liquefaction sites near the Karaat River are located on the T1 terrace, in Bulake village, and are adjacent to the alluvial fan of the Kungai Mountain. We find that the liquefaction was caused by the original spring and coseismic ground fissure during the earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are formed along the original spring in the epicenter. The maximum height of sand boils is 15 cm. The remaining 20% of the liquefaction sites are formed along the coseismic ground fissure. Our results suggest that the frozen soil layer impedes liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface, and the material formed from liquefaction is consequentially channeled through the primary fault and coseismic ground fissures. Liquefaction associated with the Akto earthquake demonstrates the importance of accounting for the possibility of a series of coseismic geological disasters, such as soil liquefaction and ground fissures, in areas with similar geology, altitude, and temperature.

5- Conclusions

In this paper, we present a systematic post-earthquake field investigation of the Mw6.6 Akto earthquake liquefaction and coseismic ground fissure sites. We have identified areas of unusually intense liquefaction located on terrace T1 of the Karaat River and at Bulake village, adjacent to the alluvial fan near the Kungai Mountain. We found that liquefaction occurred both along the original fault and along coseismic ground fissures during this earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are along the original fault at the epicenter of the earthquake, where the maximum height of the sand boils are 15 cm. The liquefied material consists of gray-green clay and sand. The remaining 20% of the liquefaction sites were formed along the coseismic ground fissures. Our results suggest that the frozen soil layer impedes the liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface; therefore, the original fault and coseismic ground fissures are used as channels for the liquefied material. This enables the onset of liquefaction in upper aquifers, which tend to be dominated by loose sandy gravel material.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

تعامل صفحه ای خاک و سازه در اثر امواج برخوردی درون صفحه ای SV

In-plane soil-structure interaction excited by incident plane SV waves

چکیده

1- مقدمه

2- مدل و میدان آزاد

3- حل مسأله

4- نتایج عددی

5- خلاصه

چکیده

اندرکنش درون صفحه ای خاک و سازه برای یک دیوار برشی روی یک پی دایره ای که در یک نیم صفحه ی الاستیک خطی قرار دارد و با یک موج برخوردی درون صفحه ای SV تحریک می شود، با آزادکردن شرایط مرزی تنش صفر بر روی سطح زمین حل خواهد  شد. پیش از این، حل تقریبی این مدل با استفاده از تقریب استوانه ای سطح زمین ارائه شده بود. در این مقاله از چنین شرایط مرزی صرف نظر می شود و در نتیجه پیچیدگی فرمول تا حدود زیادی کاسته می شود. جواب های حرکت پی و سازه در فضای فرکانس با نتایج قبلی مقایسه می شود و نشان داده می شود که حل تقریبی کنونی منجر به جواب های عالی و تقریباً یکسانی می شود. هدف از این تحقیق فراهم کردن درک بیشتری  از نقش و آثار شرایط مرزی سطحی در این نوع از مسائل است. 

1- مقدمه

مطالعه بر روی اندرکنش خاک و سازه (SSI) هنگام تحریک لرزه ای و با استفاده از مدل های اولیه از حوزه هایی است که به طور فزاینده در مهندسی زلزله مورد توجه قرار می گیرد. حل چنین مسائلی در پی ها  و هندسه ها ی ساده  ی سازه علاوه بر مدلسازی های عددی مانند روش های المان  محدود، تفاضل محدود و انتگرال مرزی، با روش-های تحلیلی بر مبنای گسترش تابع موج نیز مؤفق بوده است. حل های فرمِ بسته علاوه بر آسان کردن محاسبات به تحلیل فیزیک مسأله نیز کمک می کنند و به عنوان مرجعی برای کنترل مدلسازی عددی نیز از آن استفاده می-شود. در گذشته یک موج صفحه ای SH در بین مسائل دوبعدی با روش تصاویر [1,2] حل شده است. این حل ها از طریق تنظیم توابع موجی که با مرزها تقارن آینه ای دارند، به ارضای شرایط مرزی روی سطح زمین کمک می-کنند. با این وجود روش تصویر در موارد موج های برخوردی درون صفحه ای P یا SV کاربرد ندارد، زیرا شرایط مرزی به صورت کوپل بوده و بین آن ها حالت تبدیل وجود دارد. به این ترتیب راه حل های تحلیلی تقریبی بر اساس تقریب بزرگ دایره ای (LCA) (سطح زمین به صورت سطحی از یک استوانه ی بزرگ در نظر گرفته می شود) روش اصلی برای تحلیل حرکت های درون صفحه بوده است.

5- خلاصه

در این مقاله نتایجی بر مبنای یک روند تحلیلی و تقریبی برای حل مسأله ی اندرکنش دوبعدی خاک و سازه تحت تأثیر یک موج برخوردی و صفحه ای SV ارائه شده است. تقریب مورد نظر بر مبنای آزادکردن شرایط مرزی تنش -صفر در سطح نیم فضا است. نشان داده شده است که تحت چنین شرایطی، بسط تابع موج ساده  می شود و تنها نیمی از سری ها برای موج های پخش شده مورد نیاز است. همچنین راه حل فرم بسته تنها به ماتریس های با بعد محدود بستگی دارد و محاسبه ی آن آسان است.

در موارد پی  نیمه دایره ای و پی کم عمق در شرایطی که برخورد زیر بحرانی باشد، نتایج جایجایی پی و پاسخ های دیوار برشی با مقاله ی [3] تطابق دارد. نتایج در موارد پی کم عمق و زمانی که زوایای برخورد فراتر از بحرانی است، برای اولین بار ارائه شده است. تطابق نتایج این مقاله و مقاله ی [3] نشان از این دارد که شرایط مرزی سطح آزاد به اندازه ی سایر شرایط حاکم بر حل ضروری نیست (پیوستگی جابجایی ها در سطح تماس نیم فضا و پی، و تعادل دینامیک پی). همچنین نتایج این مقاله با نتایج مقاله ی [7] تطابق دارد. می توان از این موضوع نتیجه گرفت که حل مدل با شرایط سطح آزادشده با حلی که در آن یک تقریب استوانه ای از سطح زمین ایجاد شده، مشابه است.

Abstract

In-plane soil-structure-interaction of a shear wall on a rigid circular foundation embedded in a linear elastic half-space, excited by an incident plane SV wave, is solved by relaxing the zero-stress boundary conditions on the ground surface. An approximate solution of this model was previously presented for the cylindrical approximation of the ground surface. This paper formally neglects such boundary conditions, and as a result, the complexity of the formulation is significantly reduced. Solutions for foundation and building motions in frequency space are compared to the previous results and it is shown that the present approximate solution provides excellent and almost identical results. The objective of this paper is to provide further insight on the role and the effects of surface boundary conditions for this type of problem.

1. Introduction

The study of soil-structure interaction (SSI) during seismic excitation by means of elementary models is an area that attracts continuing interest in earthquake engineering. In addition to solving such problems by numerical simulations such as finite elements, finite differences, and boundary integral methods, analytic approaches based on wave-function expansion have also shown to be successful in cases of simple foundation and building geometries. In addition to ease of computation, closed-form solutions help explore the underlying physics of the problem and serve as a reference to check the accuracy of numerical simulations. Among two-dimensional problems, cases of an incident plane SH wave was solved earliest by the method of images [1,2], which helps to satisfy the boundary condition on the ground surface through setting up wave functions that form the mirror symmetry with respect to this boundary. However, the image method does not work in cases of incident plane P or SV waves because of the coupled boundary conditions and the mode conversion between the two. As such, approximate analytic solutions based on the large circular approximation (LCA) – i.e. treating the ground surface as a surface of a large cylinder – has been the main early approach for analyzing in-plane motions.

5. Summary

This paper presents results based on an approximate analytic procedure for solving the 2-dimensional, soil-structure-interaction problem excited by an incident plane SV wave. The approximation is based on relaxing the zero-stress boundary conditions on the half-space surface. It is shown that under such conditions, the wave function expansion becomes simple, and only half of the series representation for the scattered waves is required. Also, the closed-form solution depends only on finite-dimensional matrices and is easy to compute.

For cases of semi-circular foundation and shallow foundation when the incidence is below critical, numerical results on foundation displacements and shear wall responses agree well with those of [3]. For cases of shallow foundation when incident angles are beyond critical, numerical results are presented here for the first time. The agreement between the cases presented in this paper and those in [3] suggest that the free-surface boundary conditions are indeed not as essential as other conditions that govern the solution (the continuity of displacements along the contact surface between the half-space and foundation, and the dynamic equilibrium of the foundation). This result also supports the results of [7], which suggests that the solution to the model obtained from relaxed surface conditions may be similar to the solution in which a cylindrical approximation of the ground surface is made.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تعامل صفحه ای خاک و سازه در اثر امواج برخوردی درون صفحه ای SV

In-plane soil-structure interaction excited by incident plane SV waves

روش نوسانگر جایگزین ارتقا یافته برای تحلیل واکنش خاک و سازه با در نظر گرفتن خاک های نرم

An improved replacement oscillator approach for soil-structure interaction analysis considering soft soils

چکیده

1.مقدمه

2.مدل واکنش خاک – ساختمان

3.پارامترهای مدلسازی

4.نوسانگر EFSDOF

5.پارامترهای واکنش

6.طیف واکنش شتاب ارتجاعی

7.فاکتور کاهش مقاومت چکش خواری ثابت و نسبت جابجایی غیر ارتجاعی

8.نسبت چکش خواری سازه ای و سراسری

9. بحث

10. نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

هدف این تحقیق ارتقای کارایی روش نوسانگر جایگزین برای تحلیل واکنش خاک و سازه (SSI) در ساختمان های دارای پایه انعطاف پذیر روی رسوب خاک های نرم است. روش نوسانگر جایگزین یک ساختمان دارای پایه انعطاف پذیر درجه آزادی منفرد (SDOF) را به ساختمان نوسانگر دارای پایه ثابت معادل (EFSDOF) تبدیل می کند تا طیف واکنش برای سازه های دارای پایه ثابت بصورت مستقیم برای سیستم های SSI مورد استفاده قرار بگیرد. مدل SSI نوسانی به عنوان مبنای ارزیابی عملکرد نوسانگر EFSDOF مورد استفاده قرار می گیرد. هم طیف واکنش انعطاف پذیر و هم چکش خواری ثابت در کمتر از 20 گزارش تکان افقی زمین در خاک های نرم مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیرات محتوای فرکانس تکان های زمین و میرائی اولیه سیستم های SSI بررسی شده اند. نتیجه گیری شده است که طیف افزایش مطلق بجای طیف نیمه شتابی باید برای نوسانگرهای EFSDOF در سیستم های SSI نیرو محور استفاده شوند. همچنین، نشان داده شده است که استفاده از نوسانگر EFSDOF برای پیش بینی طیف چکش خواری ثابت در شرایط وجود نسبت میرائی اولیه سیستم SSI بیش از 10 درصد می تواند مناسب باشد.بر اساس نتایج بدست آمده از این تحقیق، فاکتور اصلاح برای ارتقای دقت روش نوسانگر جایگزین برای خاک های نرم پیشنهاد می شود.

1. مقدمه

طراحی اولیه یک ساختمان معمولی در آئین نامه های کنونی طراحی لرزه ای عمدتا بر اساس تحلیل طیف انعطاف پذیری می باشد، به طوری که مقاومت غیر ارتجاعی و میزان جابجایی با استفاده از فاکتورهای اصلاحی مثل کاهش مقدار ثابت مقاومت چکش خواری Rμ(کاهش مقاومت حاصل از رفتار نوسانی غیر خطی) و نسبت جابجایی غیر ارتجاعی Cμ ارزیابی می شود (1-3). شکل های طیف واکنش انعطاف پذیری و فاکتورهای اصلاحی در بسیاری از آئین نامه های طراحی (مثل 3و4) با توجه به میانگین نتایج تحلیل واکنش – تاریخ انجام شده در نوسانگرهای جایگزین یک ساختمان دارای پایه انعطاف پذیر درجه آزادی منفرد (SDOF) با استفاده از چندین تکان زمین (7-5) بدست می آیند. در فعالیت های مهندسی، محتوای فرکانس تکان های شتابدار زمین در یک منطقه دارای خاک نرم با استفاده از از یک دوره از پیش تعیین شده (8) به عنوان یک پارامتر تاثیر گذار برای ارزیابی واکنش لرزه ای ساختمان ها توصیف می شود.

Abstract

This paper aims to improve the effectiveness of the replacement oscillator approach for soil-structure interaction (SSI) analysis of flexible-base structures on soft soil deposits. The replacement oscillator approach transforms a flexible-base single-degree-of-freedom (SDOF) structure into an equivalent fixed-base SDOF (EFSDOF) oscillator so that response spectra for fixed-base structures can be used directly for SSI systems. A sway-rocking SSI model is used as a baseline for assessment of the performance of EFSDOF oscillators. Both elastic and constant-ductility response spectra are studied under 20 horizontal ground motion records on soft soil profiles. The effects of frequency content of the ground motions and initial damping of the SSI systems are investigated. It is concluded that absolute acceleration spectra, instead of pseudo-acceleration spectra, should be used for EFSDOF oscillators in force-based design of SSI systems. It is also shown that using an EFSDOF oscillator is not appropriate for predicting the constant-ductility spectra when the initial damping ratio of the SSI system exceeds 10%. Based on the results of this study, a correction factor is suggested to improve the accuracy of the replacement oscillator approach for soft soil conditions.

1. Introduction

The preliminary design of typical building structures in current seismic design codes and provisions is mainly based on elastic spectrum analysis, where the inelastic strength and displacement demands are estimated by using modification factors, such as the constant-ductility strength reduction factor Rμ (i.e. reduction in strength demand due to nonlinear hysteretic behaviour) and inelastic displacement ratio Cμ [1–3]. The spectral shapes of elastic response spectra and modification factors in most seismic design codes and provisions (e.g. [3,4]) are derived by averaging the results of response-history analyses performed on single-degree-of-freedom (SDOF) oscillators using a number of earthquake ground motions [5–7]. In engineering practice, the frequency content of a ground acceleration motion at a soft soil site is often characterized by a predominant period [8] as an influential parameter for estimating the seismic response of buildings.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روش نوسانگر جایگزین ارتقا یافته برای تحلیل واکنش خاک و سازه با در نظر گرفتن خاک های نرم

An improved replacement oscillator approach for soil-structure interaction analysis considering soft soils

برآورد ظرفیت باربری لرزه ای شالوده های کم عمق واقع در خاک های رسی دولایه

Evaluation of the Seismic Bearing Capacity of Shallow Foundations Located on the Two-Layered Clayey Soils

چکیده

1. مقدمه

2. روش تحلیل

3.نتایج و بحث

4. نتیجه گیری

منابع

چکیده

مطالعات وسیعی بر روی ظرفیت باربری لرزه ای پی های نواری کم عمق واقع شده بر روی خاک های همگن انجام شده است. اما تاثیر ارتفاع ساختمان و لایه بندی در این مطالعات گنجانده نشده است. در این مقاله، خاکهای چسبنده دو لایه همراه با تاثیر ارتفاع ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. فرمول بندی مسئله با بسط دادن روش تعادلی حدی ایجاد شده توسط مرلوس و رومو برای خاکهای دولایه حاصل می شود. یک سطح شکست پتانسیل مارپیچی لگاریتمی فرض می شود، و نیروهای اینرسی مستقیماً بر روی ساختمان و توده خاک بلوک شکست استفاده می شوند. موقعیت سطح شکست با حداقل سازی فرایند برای هر شتاب لرزشی زمین لرزه به دست می آید. نتایج نشان می دهند که سطح شکست پتانسیل به سمت بالا حرکت میکند و کوتاهی طول آن با کاهش ظرفیت باربری به صورت بیشینه شتاب زمین (PGA)، افزایش می یابد. همچنین تاثیرات ارتفاع ساختمان، PGA،  نسبت چسبندگی لایه ها و ضخامت لایه بالایی بر عامل ظرفیت باربری لرزه ای (Nce) مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

روش تحلیل

رویکرد شبه استاتیک و روش تعادل حدی برای محاسبه عوامل ظرفیت باربری لرزه ای خاک چسبنده دو لایه استفاده می شوند. فرض می شود که خاک در هر لایه، همگن و ایزوتروپیک باشد. فرض می شود که خاک به عنوان ماده پلاستیکی کاملا سخت، معیار شکست موهر-کلمب را برآورده کند. فرض می شود که مقادیر پارامترهای خاک، چسبندگی c و چگالی خاک در طول زلزله ثابت باقی بمانند. فرض می شود که شتاب های لرزه ای یکنواخت در دامنه مورد نظر باشند. شتاب های لرزه ای افقی در پی و در توده خاک تحت نفوذ لرزه پی نظر گرفته می شوند. همچنین فرض می شود که برای بار لرزه ای، شکست از نظر شکل طول و عمق بسته به شتاب افقی اعمال شده بر سیستم تغییر می کند. این فرض، نتایج را بهبود می دهد.

فرمول بندی مسئله

با توجه به اصل دالمبرت، یک نیروی اینرسی، ، در جهت مخالف عمل نیروی لرزه ای ایجاد می شود، زمانی که توده خاک زیر پی به علت بار زلزله حرکت می کند و یک سطح شکست پتانسیل مارپیچی لگاریتمی همانند شکل ۲ تشکیل می شود. معادلات کنترلی سیستم با در نظر گرفتن تعادل چرخشی عامل و لنگر های مقاوم در مرکز مارپیچ، 0، ایجاد نیرومی‌شوند. نیروهای عامل شامل وزن ساختمان، ؛ وزن خاک اطراف آن، ؛ و وزن توده خاک چرخشی، می شوند.

مقایسه با سایر تحقیقات

بیشتر تحقیقات مربوط به ظرفیت باربری لحظه‌ای با خاکهای ریزدانه مرتبط هستند، و نتایج حاصل از خاکهای چسبنده محدود هستند. همچنین، تاثیر ارتفاع ساختمان و خاکهای لایه ای در هیچکدام از تحقیقات قبلی مورد مطالعه قرار نگرفته است. در شکل ۵، تحقیقات موجود و این روش برای خاکهای همگن مقایسه می شوند. تاثیر ارتفاع ساختمان در روش های دیگر مانند، تحقیقات عسکری و همکاران (2005) و کومار و موهان رائو (2002) در نظر گرفته نمی‌شود. در ساختمان هایی با ارتفاع کم، نتایج بسیار نزدیک هستند. این موضوع، روش استفاده شده در این مطالعه را تایید می کند. اما کاهش قابل توجه در ظرفیت باربری زمانی پیش بینی می شود که ارتفاع ساختمان افزایش می یابد. همچنین،زمانی که بیشینه شتاب افزایش می یابد، این کاهش کمتر می شود. این موضوع نشان می‌دهد که غفلت از تأثیر ارتفاع ساختمان می تواند منجر به یک طراحی ناامن شود.

مقاومت در برابر مایع سازی سیلت دارای فیبر تقویت شده با انعطاف پذیری کم

Liquefaction resistance of fibre reinforced low-plasticity silt

چکیده

1. مقدمه

2. مواد آزمایش

3. آماده سازی نمونه

4. روش تحقیق

5. نتایج و بحث

5.1 نتایج آزمایش های شاخص

5.2 تاثیر مواد BCF

5.3 تاثیر طول (BCF (BL

5.4 تاثیر تراکم نسبی (Dr)

6. نتیجه گیری

چکیده

این تحقیق به بررسی تاثیر فیبر متراکم دارای رشته های پیوسته BCF بر مقاومت گدازش سیلت دارای انعطاف پذیری پایین می پردازدو این کار از طریق انجام یک سری آزمایش های سه محوری چرخه ای بر نمونه های مرجع تقویت شده و تقویت نشده می پردازد.تاثیرات مواد BCF ( فیبر متراکم دارای رشته های پیوسته) – طول مواد BL – تراکم نسبی (Dr و فشار موثر محصور (σ’3) بر مقاومت گدازش نمونه های تقویت شده بررسی شدندو نتایج با آزمون های مرجع مقایسه شدند.نتایج نشان داد که افزایش مقدار مواد BCF( فیبر متراکم دارای رشته های پیوسته) با افزایش مقاومت گدازش سیلت همراه است.همچنین بیان شده است که افزایش طول فیبر از 5 میلی متر به 10 میلی متر و 15 میلی متر باعث افزایش مقاومت گدازش نمونه ها می شوند.نتایج مرحله بعد نشان داد که با افزایش تراکم نسبی (Dr), ، مقاومت گدازش نمونه های مقاوم ( تقویت شده ) قابل توجه تر از نمونه های تقویت نشده هستند. در نهایت، بررسی های مربوط به تاثیر فشار محصور موثر (σ’3) بر مقاومت گدازش نمونه های مقاوم نشان داد که افزایش فشار موثر محصور در نمونه ها باعث کاهش مقاومت گدازش نمونه ها می شود و دلیل آن مهار پراکندگی است.

6. نتیجه گیری

این تحقیق به بررسی تاثیر تقویت BFC ( فیبر متراکم دارای رشته های پیوسته ) بر سیلت با انعطاف پذیری پایین می پردازد که این کار با انجام 360 آزمایش چرخه ای سه محوری انجام شده است.تاثیر سه نوع مواد ( برای مثال ، BCF = 0.3%, 0.5% و 1%) – سه طول مختلف ) برای نمونه ، BL = 5, 10,و( 15-mm – سه تراکم نسبی ( برای مثال ، Dr, p = 40%, 60%, 80%),) و سه مورد فشار محصور موثر ( σ’3 = 50, 100, و( 150 kPa بررسی شده اند و نتایج تحلیل شده و با مقادیر مرجع مقایسه شدند. برای کنترل تکرار پذیری نتایج ،تمام آزمایش ها برای سه نسبت فشار چرخه ای 0.35, 0.25, و 0.18انجام می شوند. با توجه به نتایج ارائه شده ،می توان نتیجه گیری های زیر را از این تحقیق بیان کرد :- – بررسی تاثیر مواد BCF( فیبر متراکم دارای رشته های پیوسته ) نشان داد که افزایش درصد مواد در گونه های تقویت شده با افزایش گدازش سیلت همراه است. – افزایش طول مواد از 5 میلی متر به 10 و 15 میلی متر برای مواد داده شده با افزایش مقاومت گدازش مواد همراه است. – بررسی ها نشان داد که افزایش تراکم نسبی در گونه های تقویت شده موثر تر از مواد تقویت نشده است. – نتایج نشان داد که افزایش فشار محصور موثر برای مواد تقویت شده داده شده باعث کاهش در مقاومت گدازش خاک می شود.رفتار مشاهده شده به دلیل تاثیر Kσ است که افزایش در فشار محصور موثر در آن باعث مهار پراکندگی می شود و این عامل با رفتار موقعیت بحرانی خاک مرتبط است.

Abstract

This study sought to investigate the effect of bulk continuous filament (BCF) on the liquefaction resistance of low plasticity silt by performing a series of cyclic triaxial tests on the reference (unreinforced) and reinforced specimens. The effects of BCF contents and length (BL), relative density (Dr), and effective confining pressure (σ’3) on the liquefaction strength of the reinforced specimens were investigated and the results were compared with the reference tests. The results showed that increasing the BCF content improved the liquefaction resistance of the silt. Also, it was noted that increasing the fibre length from 5-mm, to 10-mm and 15-mm respectively, increased the liquefaction resistance of the specimens. The results in the next stage showed that by increasing the relative density (Dr), liquefaction resistance of a reinforced specimen is more pronounced than that of an unreinforced specimen. Finally, investigations on the effect of effective confining pressure (σ’3) on the liquefaction resistance of the reinforced specimens showed that increasing the effective confining pressure reduced the liquefaction resistance of the specimens due to suppression of the dilatancy.

6. Conclusions

This study investigated the effect of BCF reinforcement on lowplasticity silt by performing a total number of 36 cyclic triaxial tests. The effect of three BCF content (i.e., BCF = 0.3%, 0.5% and 1%), three BCF lengths (i.e., BL = 5, 10, and 15-mm), three relative densities (i.e., Dr, p = 40%, 60%, 80%), and three effective confining pressures (i.e., σ’3 = 50, 100, and 150 kPa) were investigated, and the results were analysed and compared with the reference tests. To control the repeatability of the results, all the tests were conducted at three cyclic stress ratio values of 0.35, 0.25, and 0.18. According to the presented results, the following conclusions can be drawn from the study: – Investigations on the effect of BCF contents showed that increasing the BCF percentages in the reinforced specimens increased the liquefaction resistance of the silt. – Increasing the BCF length from 5-mm to 10 and 15-mm for a given BCF content level increased the liquefaction resistance of the specimens. – Investigations showed that increasing the relative density in a reinforced specimen is more effective than an unreinforced specimen. – The results showed that increasing the effective confining pressure for a given reinforced specimen caused a reduction in the liquefaction resistance of the soil. The observed behaviour was attributed to the effect of Kσ, for which an increase in effective confining pressure caused suppression of dilatancy, which is consistent with the critical state behaviour of the soil.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مقاومت در برابر مایع سازی سیلت دارای فیبر تقویت شده با انعطاف پذیری کم

Liquefaction resistance of fibre reinforced low-plasticity silt