مقاله - تحقیق - پایان نامه - پژوهش - مقالات ISI

جزوه مطالعه خصوصیات برشی ناپیوستگی های ناممتد

 

فهرست مطالب عنوان        

صفحه    فصل اول:  1............................................................................................ مقدمه   

فصل دوم: ت خصوصیا ی مکانیک ا 3.................................................... ناپیوستگیه - ر 1-2 رفتا ی ناپ ی وستگ ها در ر براب ش 3........................................................ تن ها  - ر 1-1-2 رفتا ی ناپیوستگیها د ممت در ر براب ی 4.................................... بارگذار - ر 2-1-2 رفتا زه در ی ها د ناممت در ر براب ی 6...................................... بارگذار  - ه 1-2-1-2 درز ی ها ز با م 6................................................. نام تد  - ه 2-2-1-2 درز ی ها ه بست د 13............................................. ناممت  - ی 2-2 بررس ت مقاوم ی برش ا 14........................................................ ناپیوستگیه  - ن 1-2-2 تعیی ت مقاوم ی برش ه درز ی ها د 14........................................ ناممت  - ی 1-1-2-2 بررس ت مقاوم ی برش زه در ی ها 

مقدمه    

در طی دهه های اخی  پـی ، نیاز به سازه های سنگی و زیرزمینـی نظیـر تونلهـا سـدها و  نیروگـاه  هـای     ، زیرزمینی افزایش چشمگیری یافته است .از   عمـدتا در تـوده هـای سـنگی ، آنجاییکه این قبیل از سـازه هـا احداث     ، می شوند لذا   مشخصات مکانیکی توده سنگ می بایست به طور دقی دد ق شناخته گر . ، وجود درزه ها از جه ا . می تواند نقش مهمی را در مکانیزم شکست سنگ ایفا کند ، ت مختلف مخصوصا حـض ور درزه هـای د ، سنگی در قسمت هایی از توده سنگ .[1]  کاهش مقاومت را در آن به دنبال دار معمو?شکست ساختارهای سنگی به یک ناپیوستگی منفرد محدود  نمیگردد .

به ع بارت دیگر مجموعه ای  از ناپیوستگیها که در کنار یکدیگر قرار گرفته اند  .[2]  یک صفحه برش ترکیبی را ایجاد می نماینـد در ایـن، میان نواحی بین ناپیوستگیهای مجاور که در  بردارنده سنگ       دارای بیشترین ، می باشند و به پل سنگ معروفند ر ، اهمیت از نقطه نظ ی مقاومت برش ا در امتدد  صفحه شکست مشترک می باشن د .[4و3]   بنـابراین در ، چون اندازه دقیق و موقعیت پل سنگ ها درون توده سنگ بـه سـختی در دسـترس مـی باشـد طراحیهای مکانیک سنگ نادیده گرفته می شوند.ل دلی ن ای     ادعا که پـل سـنگ هـا یـک  عامـل  مقاومـت در  قبل از وقوع ش ، شکست هستند این است که بر ا در امتد   ابتدا این ، د صفحه ضعف اجزای ت سنگی باید شکسه شده و ترک حاصل از آنها به درزه های مقطع مجاور سرایت نماید     .   از آنجا که پل سنگ هـا در برابـر ایجـاد   .    لذا مقاومت سطح لغزش بیشتر از حالتی است که درزه پیوسته باشـد ، ترک مقاومت نشان می دهند بنـابراین اکثر پروژه های معدنی و که ، عمرانی  هزینـه هـای زیـادی را ، با فرض پیوسته بودن درزه طراحی گردیده اند د ، جهت افزایش ضریب اطمینان متحمل می گردن .گ این در حالیست که شناسایی پل سن د ها در امتدا  سـطح لغزش و بررسی مقاومت سطح شکست می تواند باعث افزایش ضریب اطمینـان شـده و منجـر بـه کـاهش ،

.[5] هزینه ها  گردد به طور کلی ممکن است سه نوع شکست در پل سنگها اتفـاق افتـد.  ایـن شکـست هـا   -1 : عبارتند از   -2 ، شکست برشی -3  شکست کششی و شکست ترکیبی)ی برش-ی کشش . (  ایجاد هـر نـوع شکست  در پل سنگ به پارامترهای مختلفی  از  جمله      زاویه قرارگیری درزه و پل سنگ       ، نـسبت بـه یکـدیگر ضریب اصط ه کاک درز و  نوع بارگذاری ت .[6] بستگی دارد که در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفمجموعه ای از    آ ، در این تحقیق زمایشات برش مستقیم بر نمونه های حاوی درزه و پل سنگ   انجام شـد کـه  با ر تغیی در تعداد و ال ، مساحت اشک      ، پل سنگها تغییرات مقاومـت و خـصوصیات برشـی در امتـداد صـفحه شکست    مورد مطالعه قرار  گرف ت.   همچنین روابطی جهت  تعیین   خصوصیات برشـیدر امتـداد سـطح بـرش ارائه گردید .

مصالح مورد استفاده در ساخت نمونه ها گ  چ ،   خالص می باشد.   1 در مجموع 17      38  مدل شامل نوع بلـوک 1      حاوی درزه و پل سنگ و د 15*15*14cm نوع بلوک بکر با ابعاد ساخته ش .پ  ل سنگ های موجـود کـه 2/0، 4/0      0/6  و بعضا ی ، سطح برش را اشغال کرده اند از نظر شکل و تعداد دارای انواع متفاوت  می باشـند .   ،       جهت تعیین خصوصیات برشی در امتداد سطح شکست از هر نوع بلوک سه نمونه مشابه آماده سازی شـده که    در بارهای نرمال)ئم قا (ت    ، متفاو تحت آزمایش برش مستقی  م قرار گرفتند .  در نهایت با رسم مقـادیر تـنش برشی  ، حداکثر بر حسب تنش نرمال مربوطه و برازش خط بر این نقاط مقادیر خصوصیات برشـی در انـواع نمونه ها  تعیین گردید .  

 بیان کلیاتی پیرامون خصوصیات مکانیکی ناپیوستگی د ، فصل دوم پایان نامه های ناممتد می باش.م ، در فصل سو فع های الیت   آزمایشگاهی و  مورد ، مطالعات صورت گرفته در جهت شناخت مکانیزم شکست چنین درزه هایی اشاره قرار می گیرد    .م د ، در فصل چهار در مور      ، نحوه ساخت نمونـه هـا چگـونگی انجـام آزمـایش و انـدازه د ، گیری پارامترهای فیزیکی مورد نیاز توضیح داده می شو .و تحلیل     تفـسیر نتـایج حاصـل   ، از آزمایـشات در فصل پنجم صورت  می گیرد و، در فصل ششم خ?صه ای از نتایج بدست آمده فهرست می گردد . در انتهـا پیشنهاداتی جهت ادامه و تکمیل کارهای انجام شده  در فصل هفتم ارائه می گردد.  

خصوصیات مکانیکی ناپیوستگیها: سنگ به ن عنوا   یکی از دارای ، مصالح مهندسی مشخصه های پیچیده ایبـوده کـه   ، در مقیـاس کوچـک محیطی با رفتار ا?ستیک و وضعیت همسان می باشد   پیوسـتگی ، در حجمها و مقیـاس هـای بزرگتـر تـوده سنگ توسط صفحات جدا کننده ای از بین می رود و آنگـاه رفتـار سـنگ بـه صـورت غیرا?سـتیک و غیـر همسان  ( Anisotropic)  خواهد بود . این صفحا  ت به صورت  عـ  (  صـفحات ناپیوسـتگی ،ام Discontinuities) خوانده می شوند   . واژه ناپیوستگی به صورت کلی،     می تواند توصیف کننـده سـاختارهای متنـوع موجـود در    ، سنگ نظیر درزه ها ) کششی و تورقی ، برشی (  پرشـده و یـا پر ، ناممتـد ، که مـی تواننـد ممتـد نـ  ، شده باشـند کل   ژ ، همچنین صفحات رسوبگذاری یوا و  گسلها باشد .

در اثـر قـرار ، ناپیوستگیها ممکن است در طول زمـان در نتیجه وقوع تغییـر شـکلهای ، گرفتن توده سنگ تحت بارگذاری زیاد ناشی از حرکات مختلف تکتونیکی پ?ستیک یا  دیگر  پدیده های زمین شناسی بوجود آمده باشند . صفحات ناپیوستگی به صورت کلی محـدود به یک جهت خ    اص نیستند .  یک ساختار کام? سه ، با تکرار شدن و وجود چنین صفحاتی در جهات مختلف بعدی در توده سنگ ایجاد می       د .[7] شو این فرم و ساختار سه بعدی در   حقیقت تاثیر قابل توجهی بـر تغییـر شکل پذیری و مقاومت توده سنگ دارا می باشد که در ادامه چگونگی تاث  ر آن مورد بررسـی قـرار  خواهـد گرفت.  2-1-  :[8] رفتار ناپیوستگی ها در برابر تنش ها ناپیوستگیها تاثیر قابل توجهی بر تغییرشکلپذیری و مقاومت توده سنگ دارا می باشند که با توجـه بـه رفتارشان   در  برابر تنشهامی توان انواع نمـادین آنهـا را بـه اشـکال زیـر تقـسیم ، بنـدی نمـود) . 1-2 شـکل ( ناپیوست ی گیهای باز ممتد از این تقسیم بندی مستثنی م ر  چرا که آنها ابتدا بایستی قبل از اینکه قاد به ، گردند

 

 بسته ، انتقال تنش باشند شد ا و بعد از بسته شدن به انوع کل )-1-2) مشابه در ش ف )،( ال ب (و) ج((یل تبد  گردند .م به طور کلی ی و توان این ناپیوستگیها را به دو دسته ممتد د ناممتد تقسیم بندی نمود. 

  نوع فایل: pdf

سایز:3.08 MB  

تعداد صفحه:157