مطالعۀ آزمایشگاهی تأثیر اندازۀ دانه بر مدول برشی کرنش-کوچک خاک‌های دانه‌ای

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 1، دوره 32، شماره 4 - شماره پیاپی 28، آبان 1398، صفحه 1-12   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v32i4.64715

نویسندگان

محمد شریفی پور^{* 1}؛ ابوالحسن شریفی²؛ امیر ریزه وندی²

¹دانشگاه رازی کرمانشاه

²رازی کرمانشاه

چکیده

در محدودۀ کرنش‌های کوچک سرعت موج‌برشی و متعاقب آن مدول برشی یکی از پارامترهای مهم شناخت خواص دینامیکی خاک است. در این راستا موضوع شناخت تأثیر اندازۀ دانه­ها خاک بر سرعت موج‌برشی یکی از مسائل مهم است. بررسی محقّقین در گذشته نشان‌دهندۀ تأثیر متفاوت اندازۀ دانه­های خاک بر مدول ‌برشی است. هدف این پژوهش بررسی اثرات طیف گسترده‌ای از اندازۀ دانه­های روی مدول برشی در خاک­های خشک شن و ماسه با استفاده از دستگاه المان خمشی تعبیه‌شده در سلول سه محوری است. نتایج نشان‌دهندۀ حساسیت مدول برشی به تغییرات اندازۀ دانه­های خاک است، به‌طوری‌که در بازه‌ای از اندازۀ دانه­های خاک با افزایش اندازۀ قطر دانه­ها، مدول برشی افزایش و در بازۀ دیگر با افزایش اندازۀ قطر دانه­ها مدول برشی کاهش می­یابد.

کلیدواژه‌ها

سرعت موج برشی؛ خاک دانه ای؛ آزمون المان خمشی؛ مدول برشی؛ رفتار کرنش کوچک

سایر فایل های مرتبط با مقاله

1-sharifipour - Revised-v2.pdf

مراجع

1. Kramer, S. L., "Geotechnical Earthquake Engineering", Prentice Hall, Upper Saddle River, New York, (1996).

2. Atkinson, J. H., & Sallfors, G., "Experimental Determination of Soil Properties", Proc. 10th ECSMFE, Folrance, Vol. 3, pp. 915-956, (1991).

3. Hardin, B. O., & Richart, F. E., "Elastic Wave Velocities in Granular Soils", J. Soil Mech. Found. Engng Div., Vol. 89, No.SM1, pp. 39–56, (1963).

4. Iwasaki, T., & Tatsuoka, F., "Effect of Grain Size and Grading on Dynamic Shear Moduli of Sand", Soil and foundations, Vol. 17, No. 3, (1977).

5. Delia, B., & Lanzo., G., "Laboratory and Field Determinations of Small-Strain Shear Modulus of Natural Soil Deposits", Eleventh World Conference on Earthquake Engineering, (1996).

6. Lin, S-Y., Lin, S. P., Luo, H. S., & Juang, C. H.," Shear Modulus and Damping Ratio Characteristics of Gravelly Deposits", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 37, No. 3, pp. 638–651, (2000).

7. Menq. F. Y., & Stokoe. K. H., "Linear Dynamic Properties of Sandy and Gravelly Soils from Large-Scale Resonant Tests". Di Benedetto et al., editor, Deformation Characteristics of Geomaterials, pp. 63–71, (2003).

8. Sharifipour, M. & Dano, C., "Effect of Grains Roughness on Waves Velocities in Granular Packings", First Euro Mediterranean in Advances on Geomaterials and Structures – Hammamet 3-5 May Tunisia, (2006).

9. Sahaphol, T., & Miura, S., "Shear Moduli of Volcanic Soils", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 25, pp. 157–165, (2004).

10. Hardin, B. O., & Kalinski, M. E., "Estimating the Shear Modulus of Gravelly Soils", Journal of Geotechnical and. Geoenvironmental Engineering, Vol. 131, pp. 867-875, (2005).

11. Kwon, T. H., & Cho, G. C., "Smart Geophysical Characterization of Particulate Materials in a Laboratory", Smart Structures and Systems, Vol. 1, No. 2, pp. 217-233, (2005).

12. Bartake, P. P., & Singh, D. N., "Studies on the Determination of Shear Wave Velocity in Sands", Geomechanics and Geoengineering, Vol. 2, No. 1, pp. 41–49, (2007).

13. Patel, A., Bartake, P. P., & Singh, D. N., "An Empirical Relationship for Determining Shear Wave Velocity in Granular Materials Accounting for Grain Morphology" Geotechnical Testing Journal, Vol. 32, No. 1, pp. 1–10, (2008).

14. WicaksonoI, R. I., Tsutsum, Y., Takeshi, S., Koseki, J., & Reiko, K., "Laboratory Wave Measurements on Toyoura Sand and Hime Gravel", Bulletin of ERS, No. 41, (2008).

15. Wichtmann, T., & Triantafyllidis, T., "Influence of the Grain-Size Distribution Curve of Quartz Sand on the Small Strain Shear Modulus Gmax", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 135, No. 10, pp. 1404-1418, (2009).

16. Yang, J., & GU, X., "Shear Stiffness of Granular Material at Small Strains: does it depend on grain size? ", Geotechnique, Vol. 63, No. 2, pp. 165–179, (2013).

17. Gu, X., Yang, J., & Huang, M., "Laboratory Measurements of Small Strain Properties of Dry Sands by Bender Element", Soils and Foundations, Vol. 53, No.5, pp. 735–745, (2013).

18. Kang, X., Bate, B., & Ge, L., "Characterization of Shear Wave Velocity and Its Anisotropy in Uniform Granular Materials", Geo-Congress 2014 Technical Papers, GSP 234 © ASCE, pp. 2029-2041, (2014).

19. Liu, X, & Yang, J., "Shear Wave Velocity and Shear Modulus of Silty Sand", Japanese Geotechnical Society Special Publication, pp. 907-910, (2014).

20. Choo, H., & Burns, S. E., "Effect of Overconsolidation Ratio on Dynamic Properties of Binary Mixtures of Silica Particles", Soil Dynamic sand earthquake engineering Vol. 60, pp. 44-50, (2014).

21. Senetakis, K., & Madhusudhan, B. N., "Dynamics of Ppotential Fill–Backfill Material at Very Small Strains" Soils and Foundations, Vol. 55, No. 5, pp. 1196–1210, (2015).

22. Pradhan, A., & Yu, X., "Bender Element Testing and Discrete Element Modeling of Shear Wave in Granular Media", IFCEE 2015, San Antonio, Texas, the University of Texas, pp. 1993-2002, (2015).

23. Payan, M., Khoshghalb, A., Senetakis, K., & Khalili, N., "Effect of Particle Shape and Validity of Gmax Models for Sand: A critical review and a new expression", Computers and Geotechnics, Vol. 72, pp. 28–41, (2016).

24. Ladd, R., "Preparing Test Specimens Using Undercompaction", Geotechnical Testing Journal, Vol. 1, No. 1, pp. 16-23, (1978).