آقای مهندس حسین سرباز دانشجوی دوره دکتری این دانشکده گرایش مهندسی خاک و پی، 14 دیماه سال 93 از رساله خود تحت عنوان «رفتار پس تناوبی ماسههای متراکم تحت بارگذاری تناوبی با استفاده از دستگاه پیچشی توخالی» در محل سالن کنفرانس شمارۀ 1 دانشکده مهندسی عمران با راهنمایی آقایان دکتر حشمتی و دکتر شاهنظری دفاع خواهد نمود. |
چکیده این رساله به شرح زیر میباشد: ایدهی اولیه این تحقیق از بررسی نتایج آزمایشهای SPT در زلزلهی 1964 نیگاتا گرفته شده است. براساس این نتایج مشاهده میگردد در بعضی از لایهها و رسوبات ماسهای متراکم عدد SPT بعد از زلزلهی 1964 نیگاتا نسبت به قبل از وقوع زلزله کاهش یافته است. این موضوع تنها در حد ارائه نتایج و مشاهدات باقی ماند و پس از آن، مطالعه عملی برروی بررسی این موضوع صورت نپذیرفت. از سویی امروزه با گسترش احداث سازههای با کاربریهای خاص همانند نیروگاههای اتمی و مخازن نفت و گاز برروی رسوبات ماسهای متراکم و گسترش کاربرد سدهای خاکی بزرگ، ارزیابی دقیق رفتار تنش-کرنش و شناخت رفتار خاکها و رسوبات ماسهای با تراکم نسبی بسیار بالا طی توالی بارگذاریهای مختلف از جمله زلزلهها و بارگذاریهای دینامیکی به امری ضروری بدل گشته است. در سالهای گذشته تحقیقات زیادی در خصوص شناخت رفتار دینامیکی خاکهای متراکم و تاثیر تاریخچهی بارگذاری قبلی توسط محققان مختلف انجام شده است. اما در این میان بررسی تاثیر تاریخچهی بارگذاری تناوبی قبلی روی رفتار دینامیکی فعلی خاکهای ماسهای بسیار متراکم موضوعی است که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق تلاش شده است با الگوبرداری از وقوع زلزله اصلی، به همراه پیشلرزهها و پسلرزههایش، اثرات توالی بارگذاریهای تناوبی روی رفتار دینامیکی نمونههای ماسهای بسیار متراکم با استفاده از دستگاه پیچش استوانهای توخالی مورد بررسی قرار بگیرد. براساس این بررسیها مشخص گردید که در خاک ماسهای بسیار متراکم یک دامنهی کرنش برشی تناوبی آستانه وجود دارد که تعیین کنندهی رفتار آتی خاک در مرحلهی بعدی بارگذاری میباشد. در صورت اعمال تاریخچهی بارگذاری تناوبی با دامنهی کرنش برشی کمتر از دامنهی کرنش برشی آستانه، تاثیر اعمال تاریخچهی بارگذاری تناوبی مثبت بوده و بعلت افزایش دانسیته نسبی و تاثیر جداگانه اعمال تاریخچهی بارگذاری، مقاومت برشی خاک ماسهای بسیار متراکم افزایش مییابد. این در حالیست که اعمال تاریخچهی بارگذاری تناوبی با دامنهی کرنش بزرگتر از دامنهی کرنش برشی آستانه، میتواند تاثیر معکوس داشته و باعث کاهش مقاومت برشی خاک در مرحله بعدی گردد. این نتیجهای است که باید در مسایل ارزیابی، طراحی و عملکردهای آتی سازهها و رسوبات خاکی ماسهای متراکم که یک مرحله بارگذاری تناوبی قبلی را تجربه کردهاند مدنظر قرار بگیرد. براین اساس باید در نظر داشت اعمال تاریخچهی بارگذاری قبلی همواره دارای تاثیر مثبت نبوده و مقاومت را افزایش نمیدهد و در صورتیکه خاک ماسهای بسیار متراکم یک بارگذاری بزرگ را تجربه کند میتواند مقاومتش کاهش یابد. همچنین در بخش دیگری از این تحقیق، کرنشهای برشی آستانهی تناوبی مختلف در ماسهی بسیار متراکم مورد بررسی قرار گرفت. کرنشهای برشی آستانهی تناوبی جاییاند که تغییرات مشخص در رفتار و خواص خاک اتفاق میافتد. در این مطالعه کرنشهای برشی آستانهی تناوبی برای تولید فشار آب حفرهای، تغییر حجم، کاهش سختی و مقاومت پستناوبی تعیین و مقادیر بدست آمده با نتایج ارائه شده توسط سایر محققان مقایسه گردیدند. در این بررسی تعیین گردید کرنش برشی آستانهی تناوبی برای تولید فشار آب حفرهای در ماسهی بسیار متراکم بزرگتر از ماسههای سست و نسبتا متراکم (که توسط سایر محققان ارائه گردیده) میباشد. از سویی دیگر مشخص شد روشی که برای تعیین کرنش برشی آستانهی تناوبی برای کاهش سختی در رسها استفاده میشود در ماسهها صادق نمیباشد. همچنین مشخص گردید که دو پروسهی تولید و افزایش فشار آب حفرهای و تغییرات سطح تماس بین دانهای بصورت همزمان کنترل کنندهی سخت شوندگی ماسهها میباشند. از یک طرف در کرنشهای بزرگتر از کرنش برشی آستانه تولید فشار آب حفرهای، افزایش پیوسته در فشار آب حفرهای سبب کاهش تنش موثر و نرمشدگی ساختار ماسه میشود در حالیکه در کرنشهای کوچکتر از کرنش برشی آستانه تولید فشار آب حفرهای، بعلت افزایش سطح تماس بین دانهای باعث افزایش سختی ماسه میگردد. لذا فشار آب حفرهای تناوبی نمیتواند به تنهایی برای اندازهگیری نرمشدگی ماسهها در کرنشهای تناوبی کوچک مورد استفاده قرار گیرد. واژههای کلیدی: ماسهی بسیار متراکم، پیشلرزه و پسلرزه، بارگذاری چند مرحلهای تناوبی، کرنشهای برشی آستانه تناوبی و دستگاه پیچش استوانهای توخالی. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: hosseinsarbaz [AT] iust.ac.ir |