تاثیر نحوه خطی سازی معیار هوک و براون در تعیین ظرفیت باربری توده سنگ ها به روش تحلیل حدی مرز بالا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

یکی از مسائل مهم در موضوع ظرفیت باربری توده‌سنگ‌ها، نحوه بکارگیری معیار خرابی است. در روش‌های مبتنی بر مرز بالای تحلیل حدی، معیار خرابی غیرخطی هوک و براون که یکی از کاربردی‌ترین معیار موجود برای مسائل عملی است، به صورت یک یا چند خط معادل در نظر گرفته می‌شود. در این تحقیق با استفاده از تحلیل حدی مرز بالا، به بررسی تاثیر نحوه خطی‌سازی معیار غیرخطی هوک و براون بر ظرفیت باربری پی‌های سنگی با درنظر گرفتن اثر عمق مدفون پرداخته شده است. با توجه به متفاوت بودن سطح تنش در نقاط مختلف بستر سنگی، تکنیک معادلسازی چندخطی برای این معیار غیرخطی استفاده شده است تا بیشترین مشابهت با معیار غیرخطی هوک و براون ایجاد شود. عمق مدفون پی نیز برخلاف سایر تحقیقات گذشته، با سربار معادل جایگزین نشده و به صورت واقعی خود در نظر گرفته شده است که در نتیجه، امکان توسعه خطوط گسیختگی زیر پی در آن وجود دارد. مطابق نتایج به دست آمده، استفاده از تکنیک معادل‌سازی چندخطی به جای معادل‌سازی یک خطی، باعث بهبود قابل توجهی در مقادیر ظرفیت باربری خواهد شد. همچنین قرارگیری پی در عمق مدفون، باعث افزایش ظرفیت باربری نهایی می‌شود که این مسئله به دلیل توسعه خطوط گسیختگی در توده‌سنگ واقع در ترازهای بالاتر از کف پی است و در روش‌هایی که عمق مدفون با سربار معادل جایگزین می‌شود، این افزایش ظرفیت باربری ناشی از عمق مدفون به درستی به دست نمی‌آید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Linearization of Hoek-Brown Criterion on the Bearing Capacity of Rock Masses using the Upper Bound Method of Limit Analysis

نویسندگان [English]

  • Saeed Shamloo 1
  • Meysam Imani 2
1 M.Sc., Amirkabir University of Technology
2 Assistant Professor, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

One of the most important issues in calculation of the bearing capacity of rock masses is the method of application of rock mass failure criterion. The Hoek-Brown failure criterion is the most useful criterion in practical applications. For applying this criterion in upper bound method of limit analysis, one should linearize it using the single or multi tangential technique. In this paper, the method of linearization of the Hoek-Brown criterion is investigated for determining the bearing capacity of embedded footings on rock masses. Since different stress levels are existed in the rock mass body, the multi-tangential technique results in the best approximation of the nonlinear Hoek-Brown criterion. As a novelty for the current research, the embedment depth of the footing is considered directly in the upper bound formulations instead of replacing it by an equivalent surcharge. The obtained results show that considering the embedment depth of footings along with using the multi-tangential technique result in increasing the accuracy of the results. In the methods which consider the embedment depth as an equivalent surcharge, the extension of the failure lines through the rock mass above the footing base cannot be considered.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Linearization
  • Bearing Capacity
  • Limit analysis
  • Hoek-Brown
  • Embedment depth