توسعه یک روش تحلیلی برای محاسبه معادله منحنی پوش شکست موهر - کولمب
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22034/anm.2021.2028چکیده
اگرچه رفتار مقاومتی سنگها تحت تأثیر حالت تنش سهبعدی قرار دارد اما به دلیل محدودیتهای موجود در زمینه اجرای آزمایشهای سه محوره واقعی بر روی نمونهها، همچنان معیارهای شکست دوبعدی کاربرد گستردهای در مکانیک سنگ دارند. معیار موهر - کولمب یکی از پرکاربردترین معیارهای تئوری برای ارزیابی شکست سنگ است. آزمایشها نشان میدهند که رفتار مقاومتی سنگها در دامنه وسیع تنشهای محصورکننده، کاملاً غیرخطی است. به دلیل ضعف معیارهای تئوری در برآورد رفتار غیرخطی سنگها، برخی روابط تجربی ارائهشده است که ارزیابی بهتری از رفتار مکانیکی سنگها تحت حالات مختلف تنش و تغییر شکل فراهم میآورند؛ اما استفاده آگاهانه از روابط تجربی نسبتاً دشوار است زیرا پارامترهای بهکاررفته در این معیارها عموماً دارای مفاهیم فیزیکی مشخصی نیستند؛ بنابراین ارائه یک روش تحلیلی برای محاسبه دقیقتر ضابطه معیار شکست که بر مبنای محاسبات ریاضیاتی استوار بوده و از ضرایب یا پارامترهای فیزیکی ملموس استفاده میکند، میتواند موجب بهبود عملکرد معیار شکست موهر کولمب برای سنگها شود. در این تحقیق ابتدا با حل دستگاه معادلات عمومی دسته دوایر شکست موهر و محاسبه جواب غیرعادی آن، معادلهی پوش غیرخطی دوایر شکست سنگ بکر بهصورت تحلیلی محاسبهشده است. در ادامه، به کمک یک کد کامپیوتری، روش جدید در کنار روش خطی کولمب و روش تجربی هوک - براون بهصورت یک نرمافزار کامپیوتری پیکربندیشده است؛ بهطوریکه امکان کاربرد، اعتبار سنجی و مقایسه نتایج روشهای مختلف به کمک دادههای آزمایشگاهی بهسادگی فراهم شود. روش ارائهشده در این تحقیق ازنظر سادگی محاسبه پارامترهای ورودی، دقت نتایج و ارائه معادله غیرخطی پوش شکست برحسب تنش برشی و تنش عمودی وارد بر صفحه شکست نسبت به روشهای پیشین برتری نسبی دارد.
