نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

مقایسه شکست مصالح دانه‌ای گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک تحت بارگذاری تک محوری فشاری با محصورشدگی جانبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشکده مهندسی عمران و مرکز تحقیقات زلزله دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.
چکیده
مصالح دانه‌ای در اثر وزن لایه‌های فوقانی، تنش‌های ناشی از تغییرات دمایی در محیط و نیروهای لرزه‌ای، دارای ناپیوستگی‌ها و ریزترک‌هایی در ساختار خود می‌شوند. از طرفی، مصالح دانه‌ای طبیعی دارای تنوع شکل و اندازه بوده و این عوامل نیز تأثیرگذار در رفتار مکانیکی مصالح هستند. با تهیه مصالح دانه‌ای هم شکل، هم‌اندازه ولی ترک‌دار، میتوان تأثیر ترک را بر رفتار آن‌ها مورد ارزیابی قرار داد. بر این اساس، سنگدانه های مصنوعی گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک در محدوده اندازه کوچکتر مصالح مورد استفاده در سدهای سنگریزه ای، ساخته شده و تحت بارگذاری تک محوری فشاری با محصورشدگی جانبی قرار گرفتند. پارامترهای کنترل‌کننده همچون فاکتور شکست، انرژی اعمالی در واحد حجم، تراکم‌پذیری و نیز رفتار تنش کرنش برای کلیه آزمایش‌ها، بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که وجود ناپیوستگی در دانه‌ها، سبب وقوع بیشتر شکست و نیز جذب انرژی بیشتر می‌گردد. الگوی غالب شکست در مصالح با استفاده از تابع توزیع ویبول، بصورت خردایش سطحی و لب پرشدگی بدست آمدند. همچنین شیب منحنی تنش کرنش در دانه‌های ترک دار نسبت به دانه های بدون ترک کاهش یافته ولی در کلیه حالات مختلف بارگذاری، مدول الاستیسیته مماسی روند افزایشی دارد. نهایتاً روند تغییرات فاکتور شکست در برابر انرژی وارده را می‌توان بصورت تابع هیپربولیک تقریب زد.
کلیدواژه‌ها