یک مدل حالت بحرانی سطح حدی برای ماسه ها

در بسیاری از موارد بارهای وارد به سازه اهی ژئوتکنیکی ماهیتی چرخه ای دارند، مثلا بار زلزله، ترافیک، باد و موج. در این موارد لازم است که پاسخ خاک تحت بارگذاری چرخه ای به شکل مناسبی پیش بینی گردد. هدف از این مقاله تعمیم یک مدل رفتاری موجود برای ماسه های است، به گونه ای که مدل جدید قادر به پیش بینی رفتار ماسه در بارگذاری چرخه ای باشد. مدل پایه که با استفاده از چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی توسعه یافته است، می تواند رفتار مصالح را تحت دامنه ی وسیعی از فشارهای تحکیمی و نسبت های تخلخل اولیه در بارگذاری تک سویه به خوبی پیش بینی کند. در مطالعه ی فعلی، از فرمول بندی پلاستیسیته ی سطح حدی جهت تعمیم مدل و پیش بینی پاسخ چرخه ای ماسه ها استفاده می شود. مدل جدید، از سطح تسلیممدل پایه به عنوان سطح حدی استفاده می کند و از یک قاعدی نگاشت انحرافی برای ساخت سطح بارگذاری استفاده می نماید. به منظور پیش بینی مناسب رفتار ماسه در باربردای، به خصوص پس از وقوع تغییرفاز، اصلاحاتی روی قانون جریان نسبت به مدل پایه صورت گرفته است و نهایتا مدول سخت شوندگی جدیدی نیز برای پیش بینی رفتار مصالح در هر دو مرحله ی بارگذاری و باربردای پیشنهاد شده است. مدل جدید، در مجموع از 14 پارامتر مصالح استفاده می کند. اغلب این پارامترها دارای معنای فیزیکی مشخصی هستند و کالیبراسیون آنها با استفاده از آزمایشات متداول آزمایشگاهی انجام می شود. نهایتا پیش بینی های مدل جدید با نتایج به دست آمده از آزمایش های آزمایشگاهی روی دو نوع ماسه، مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که مدل می تواند با دقت رضایت بخش جنبه های مختلف رفتار خاک را پیش بینی کند.