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.
پایان نامه - مقاله - پروژه
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:

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...