بارگذاری، باربرداری و بارگذاری مجدد
در این الگو رفتار خاک هنگام باربرداری و بارگذاری مجدد مشابه اولین بارگذاری به صورت الاستو پلاستیک در نظر گرفته می شود. در ابتدای باربرداری وجود یک دامنه کشسان ضروری استکه به صورت دامنه بین خط تسلیم موجود و اولین خط تسلیم، تعریف می شود. به طور کلی رفتار خاک در بارگذاری و باربرداری متفاوت است. منحنی باربرداری- بارگذاری مجدد سطحی را دور میزند که حلقه انرژی هیسترزیس میگویند. این حلقه با افزایش سطح تنش عریضتر می شود. در هر سطح تنش به هنگام باربرداری و یا بارگذاری مجدد تنها بخش کوچکی از کرنشها که ناشی از تغییرشکل الاستیک ذرات خاک است (کرنش الاستیک)، باز میگردد. کرنشهای پلاستیک ناشی از لغزش یا تغییر در چیدمان دانهها میباشند. خاک در اثر چرخهها در بارگذاری متفاوت، دچار درهم ریختن و آرایش مجدد دانهها قرار میگیرد. این تغییرات شکل حلقه انرژی را تغییر داده و موجب کاهش شیب و با افزایش شیب (بسته به بارگذاری) می شود.این تغییرشکل و اندازه حلقه انرژی با میزان میرایی خاک ارتباط مستقیم دارد. در این الگو قانون سختشوندگی به تقلید از روش میسینگ، با انتخاب یک تابع هذلولیگون برای ضریب سختشوندگی صورت گرفته است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
اولین بارگذاری
در یک حالت تنش و کرنش، موقعیت سطح تسلیم در صفحه توسط مشخص میگردد. رفتار خاک در شروع افزایش تنش کشسان فرض می شود. وقتی نسبت تنش در فضای افزایش بیابد و از سطح تسلیم عبور کند، پیدایش نمو کرنش خمیری آغاز می شود. با افزایش کرنش برشی خمیری روی صفحه، مقدار نیز افزوده میگردد. یک شکل عمومی و ساده از تغییر تابع به صورت زیر است:
۳‑۲۶
این رابطه نشان میدهد که مقدار بین و تغییر می کند. در این رابطه ثابت رفتاری ماده است و برای اولین بارگذاری برابر میباشد. موجب تغییر در انحنای تابع هذلولی می شود، به طوری که افزایش آن موجب تحدب کمتری می شود. و مقادیر و در آخرین نقطه تغییر جهت در مسیر تنش هستند و در اولین بارگذاری صفر هستند. در اولین بارگذاری برابر ۱ است.
باربرداری
باربرداری را میتوان به صورت تغییر علامت نمو تنش به هنگام بارگذاری در نظر گرفت. در بارگذاری وضعیت سطح تسلیم در هر صفحه به طرف معیار گسیختگی پیش میرود. به هنگام باربرداری، حالت تنش و سطح تسلیم از گسیختگی دور شده و به خط گسیختگی دیگری در جهت مخالف نزدیک می شود. این روش با چرخش خط تسلیم در فضای همراه است.
در شروع باربرداری، یک ناحیه کشسان کوچک در زیر خط تسلیم موجود تعریف شده است. به همین دلیل با شروع باربرداری، معیار تسلیم از حد بالایی ناحیه کشسان به حد پایینی آن انتقال مییابد. هنگام باربرداری، کمتر از است که مقدار کرنش برشی خمیری صفحه به هنگام تغییر مسیر بارگذاری میباشد. با نزدیک شدن به ، به مقدار نزدیک می شود. در این حالت مقدار به صورت زیر تغییر داده می شود:
۳‑۲۷
همچنین در این مرحله از مقدار استفاده می شود.
بارگذاری مجدد
تغییرات در این مرحله با کمی تغییر مشابه مرحله اولین بارگذاری است. در این مرحله مقدار برابر ۱ بوده و حد نهایی برابر است. در حالتی که از میرایی صرفنظر شودف مقدار را میتوان از رابطه زیر بدست آورد:
۳‑۲۸
که و مقادیر و در شروع باربرداری و و مقادیر مشابه در شروع بارگذاری مجدد هستند. مقادیر بزرگتر و حلقههای انرژی را بزرگتر میسازند. شکل ۳‑۶ تغییرات بر حسب را نشان داده است.
شکل ۳‑۶: تغییرات بر حسب
بیضی مقاومت[۵۵]
گسیختگی ماده زمانی رخ میدهد که بردار تنش روی یک یا چند صفحه به پوش گسیختگی برسد. معیار گسیختگی می تواند برای هر صفحه به صورت متفاوت تعریف شود اما در هر صفحه این میزان نباید بیش از باشد. برای یک محیط دانهای ایدهآل، پوش گسیختگی می تواند به صورت یک پوش کروی باشد که مقاومت یکسانی در تمامی جهات بدهد. اما برای اعمال تاثیر ساختمان خاک به علت صفحه رسوب و … استفاده از یک پوش بیضوی مناسبتر مینماید. هر تغییر در جهت محور تنش اصلی منجر به تشکیل مجموعه ای از مقاومتهای متفاوت بر روی صفحات مختلف میگردد. این بیضی که عمود بر صفحه رسوبگذاری است به صورت زیر تعریف می شود [۴۲]:
۳‑۲۹
که A، B و C قطرهای بیضی در راستای z، x و y است. در حالت عمومی است. بنابراین برای کاربرد این روش به نتایج حاصل شده از رفتار خاک در دو راستای صفر درجه (استاندارد سه محوری فشاری) و ۹۰ درجه (استاندارد سه محوری کششی) نیاز است. بر اساس تجربیات آزمایشگاهی صفحات شکست در این دو حالت مشابه با هم است. اگر کسینوسهای هادی راستای اول و دوم به ترتیب برابر با و باشند، داریم:
