عنوان مقاله : رفتار مکانیکی سطوح اندرکنش سنگ ـ بتن و سنگ ـ سنگ تحت شرایط سختی نرمال ثابت
نوبسندگان : مهدی موسوی، هادی عطاپور چکیده : درک صحیح از رفتار مکانیکی سطوح تماس بین سنگ- بتن و سنگ- سنگ، نقش مهمی در طراحی و اجرای بسیاری از پروژه‌های مهندسی مرتبط با سنگ‌ها دارد. از جمله‌ی این پروژه‌ها می‌توان به تونل‌های راه و راه‌آهن، تونل‌های انتقال آب و سایر خدمات، فونداسیون سدها و سیلوها، مغارهای بزرگ نیروگاه‌های برق آبی، شمع‌های ساخته شده در زمین و مخازن ذخیره‌ی نفت اشاره کرد. طراحی و مدلسازی عددی این پروژه‌ها نیازمند تعیین پارامترهای تماسی از جمله مقاومت برشی حداکثر ، سختی نرمال، سختی برشی، چسبندگی، ضریب اصطکاک می‌باشد که عموما در آزمایشگاه توسط دستگاه برش مستقیم تعیین می‌شوند. عمده‌ی مطالعات آزمایشگاهی و روشهای مدلسازی سطوح تماسی، تحت شرایط تنش نرمال ثابت صورت گرفته است. تحت این شرایط، تنش نرمال موثر بر روی سطح، طی فرآیند برش ثابت باقی می‌ماند. این در حالی است که در بسیاری از موارد، سطوح تماس سنگ- بتن و سنگ- سنگ بعلت ناهموار بودن آنها، طی فرآیند برش اتساع می‌یابند. از طرفی بعلت حضور بسیاری از پروژه‌های مهندسی در اعماق زمین، از اتساع آزادانه‌ی آنها جلوگیری می‌شود. این امر سبب افزایش تنش نرمال موثر بر سطح تماسی می‌شود. بطوری که مقاومت برشی تماسی افزایش یافته و رفتار نرم شوندگی کرنش تبدیل به رفتار سخت شوندگی می‌شود. در نظر گرفتن این اثر نقش بسزایی در ارائه یک طرح موفق برای پروژه‌ها خواهد شد. برای شبیه‌سازی صحیح این تغییرات باید از دستگاه برش مستقیم تحت شرایط سختی نرمال ثابت استفاده کرد. اخیرا مطالعاتی در این زمینه جهت طراحی این دستگاه در آزمایشگاه مکانیک سنگ دانشگاه تهران صورت گرفته است. در این مقاله مروری بر دستگاه طراحی و ساخته شده به این منظور صورت گرفته و رفتار مکانیکی برخی از سطوح تماسی تحت شرایط سختی نرمال ثابت بررسی و روشهای مدلسازی آنها مطرح شده است. کلیدواژگان : رفتار مکانیکی، سطوح اندرکنشِ سنگ ـ بتن و سنگ ـ سنگ، شرایط سختی نرمال.
|
