عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر اضافه شدن ریزدانه به ماسه بر پارامترهای دینامیکی (مدول برشی و میرایی) مخلوط ماسه و سیلت
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2274;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76919;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2274;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76919
- تاریخ دفاع
- ۰۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سارا عطائی
- استاد راهنما
- عباس قلندرزاده
- چکیده
- یکی از مهم ترین مسائل در مهندسی ژئوتکنیک، پیش بینی پاسخ زمین و رفتار نهشته های خاک تحت اثر بارگذاری های دینامیکی بخصوص زلزله است. مدول برشی و نسبت میرایی دو پارامتر دینامیکی مهم خاک هستند که به طرز موثری در پیش بینی رفتار خاک تحت اثر بارگذاری های دینامیکی مشارکت می کنند. برای داشتن یک تحلیل پاسخ دینامیکی معتبر و همچنین مدل سازی مناسب رفتار خاک و با توجه به این امر که رفتار خاک در سطح کرنش های مختلف متفاوت است، لازم است تا برآورد صحیحی از این دو پارامتر در سطوح مختلف کرنش داشته باشیم. تا کنون تحقیقات بسیاری در این مورد صورت گرفته است اما بیشتر این تحقیقات بر روی خاک های تمیز متمرکز شده است. حال آنکه در طبیعت به ندرت با خاک های تمیز روبرو هستیم و خاک های طبیعی همواره دارای مقادیر متفاوتی از خاک های با دانه بندی متفاوت می باشند. هدف از این تحقیق بدست آوردن نمودارهای بدون بعد شده مدول برشی و نسبت میرایی برای خاک های مخلوط ماسه و سیلت در سطوح مختلف کرنش و همچنین بررسی تاثیر اضافه شدن ریزدانه و تنش همه جانبه بر روی این نمودار ها می باشد. برای این منظور از دستگاه سه محوری تناوبی استفاده شده است. آزمایش ها در شرایط تحکیم یافته و زهکشی نشده که بیشترین شباهت را با شرایط خاک در هنگام زلزله داراست، و تحت تنش های همه جانبه متفاوت انجام شده اند. برای اندازه گیری مدول برشی حداکثر که برابر با مدول برشی در کرنش های بسیار کوچک است، از المان های خمشی (Beneder Elements) به منظور اندازه گیری سرعت موج برشی و درنهایت بدست آوردن مدول برشی حداکثر استفاده شده است. در این تحقیق از ماسه فیروزکوه به عنوان ماسه میزبان به همراه درصدهای متفاوتی از سیلت (0-50%) برای ساختن نمونه ها استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داده است که اضافه شدن ریزدانه به ماسه به طرز محسوسی بر خصوصیات دینامیکی خاک تاثیرگذار است. با اضافه شدن ریزدانه تا میزان 30% وزنی، مدول برشی و سرعت موج برشی، کاهش یافته و نسبت میرایی افزایش می یابد اما با اضافه شدن ریزدانه بیشتر، مدول برشی و سرعت موج برشی خاک مجددا افزایش یافته و نسبت میرایی آن کاهش می یابد. علت این فرآیند تغییر تدریجی ساختار خاک از ساختار ماسه ای به ساختار سیلتی است. با افزایش تنش همه جانبه نیز محدوده کرنشی رفتار خاک در بازه خطی و همچنین مدول برشی خاک افزایش یافته و نسبت میرایی کاهش می یابد.
- Abstract
- Shear modulus and damping ratio are two important dynamic parameters of soils which effectively contribute in estimating the soil behavior under dynamic loadings. To have valid dynamic response analysis and appropriate soil behavior modeling, it is essential to have accurate evaluation of shear modulus and damping characteristics. There are too many investigations that extensively studied dynamic properties of clean sands and to the best of our knowledge there are relatively limited scrutinized studies on the effect of fines content on dynamic properties of mixture soils. However, natural sandy soils usually contain noticeable amounts of fines that may affect their behavior. In this study the effect of fines content on the shear modulus and damping ratio of sand-silt mixtures is investigated. By means of Bender Element equipment and triaxial apparatus, normalized shear modulus and damping ratio curves are derived. Firoozkooh sand as the host media was mixed with 0-50% silt. Different levels of effective confining stresses at relatively equal density were applied to the soil samples. Results clearly indicate that increasing fines content meaningfully affected G/G0-? and D-? curves. By increasing silt content to the threshold percentage, shear modulus and shear wave velocity decrease and damping ratio increases in contrast. By increasing silt content beyond the threshold percentage, shear modulus and shear wave velocity starts their different behavior by increasing. The reason for such behavior is gradual change of soil structure from sand domainant structure to silt domainant one. Keywords: Shear modulus, Damping ratio, Triaxial apparatus, Bender element, Fines content
