مقایسه رفتار دینامیکی نمونه‌ی خاک ماسه‌ای بازسازی‌شده و مغزه‌گیری‌شده توسط آزمایش ستون تشدید در خمش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار بخش ژئوتکنیک و زیرساخت، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

2 دانشجو مهندسی ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار گروه تخصصی خاک و راه دانشکده عمران دانشگاه یزد، یزد، ایران

4 استادیار بخش ژئوتکنیک و زیرساخت، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

چکیده

تعیین خواص دینامیکی خاک‌ها مسئله‌ای مهم در حل مسائل مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای به شمار می‌رود. در این راستا انواع متعددی از روش‌های صحرایی و آزمایشگاهی با مزیت‌ها و محدودیت‌های متفاوت با توجه به حل مسائل مختلف در دسترس هستند. یکی از معضلات پیش‌روی مهندسین اختلاف بین نتایج آزمایش‌های در محل و آزمایشگاهی است. از دلایل تفاوت بین مقادیر پارامترهای دینامیکی حاصل از آزمایش‌های در محل و آزمایشگاهی دست‌خوردگی نمونه‌ها، تفاوت شرایط تنش و از بین رفتن سیمانی شدن است که عدم توجه به این موارد بر خواص دینامیکی خاک‌ها می‌تواند موجب وقوع صدمات جدی در اثر تحلیل‌های غیرواقعی زمین شود. از میان روش‌های آزمایشگاهی، آزمایش ستون تشدید یکی از آزمایش‌های تعیین خواص دینامیکی‌ خاک‌ها در کرنش‌های کوچک، به شمار می‌رود. در این پژوهش با انجام آزمایش ستون تشدید در خمش، مدول یانگ و نسبت میرایی مصالح خاکی دست‌نخورده و بازسازی‌شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. اثرات تنش محدودکننده و ناهمسانی تنش نیز در روند تغییرات مدول یانگ و نسبت میرایی بررسی شده است. نتایج بررسی‌ها کاهش مدول یانگ را بر اثر دست‌خوردگی نشان می‌دهد درحالی‌که بر نسبت میرایی اثر قابل‌ملاحظه‌ای نداشته است. افزایش تنش محدود کننده و ناهمسانی تنش افزایش مدول یانگ را به دنبال داشته است. مقایسه‌ی نتایج نسبت میرایی با دو روش زوال دامنه‌ی ارتعاش و نصف عرض توان بیشتر بودن مقادیر نسبت میرایی حاصل از روش نصف عرض توان را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Dynamic Behavior of Reconstituted and Core Barrel Sand Soil Sample by Resonant Column Test in Flexural Mode

نویسندگان [English]

  • Ata Aghaei Araei 1
  • Somayeh Ahmadi 2
  • Hamid Mehrnahad 3
  • Nahid Attarchian 4
1 Associate professor, Geotechnical Engineering Department, Road, Housing & Urban Development Research Center, Tehran, Iran
2 Civil Engineering Faculty, Yazd Univercity, Yazd, Iran
3 2- Associate professor, University of Yazd, Yazd, Iran
4 Assistant professor, Geotechnical Engineering Department, Road, Housing & Urban Development Research Center, Tehran, Iran
چکیده [English]

Determining the dynamic properties of soils is an important issue in solving seismic geotechnical engineering problems. In this respect, several types of field and laboratory methods are available with different advantages and limitations regarding solving different problems. The difference between the results of in-site and laboratory tests is one of the engineers’ difficulties. Some reasons for the difference between the values of dynamic parameters which achieved from field and laboratory tests, are remolding effect of samples, difference in stress conditions and loss of cementation; negligence to these facts in soil dynamic properties may lead to serious damage due to unrealistic soil analysis. Among the laboratory methods, the resonant column test is one of the methods which determines the dynamic properties of soils at small strains. In this research, Young’s modulus and damping ratio of cored and reconstituted earth materials have been studied by performing resonant column test in flexural mode. The effects of consolidation stress and anisotropic consolidated stress was studied by using the Young’s modulus and damping ratio versus shear strain diagrams. The results of the study indicate that reconstituting reduces the Young’s modulus, but the variation of damping ratio versus shear strain for cored and reconstituted samples is negligible. Increase in the consolidation stress and anisotropic consolidated stress, result in the increase of Young’s modulus. Comparing the damping ratio results with the two methods of free vibration decay and half power bandwidth, indicates that the damping ratio values obtained from the half power bandwidth method are higher.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Young&rsquo؛ s modulus
  • Damping Ratio
  • Flexural mode of resonant column
  • Core Barrel sample
  • Reconstituted Sample