Skip to main content
SUPERVISOR
AmirMehdi Halabian,Hamid Hashemalhosseini
امیرمهدی حلبیان (استاد راهنما) حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Maleki
محمد ملکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Developing of Unified Constitutive Models and Bounding Surface Plasticity Model For Prediction of Cyclic Behavior of SOILS.
In this research, using of classical plasticity and critical state framework a unified two-surface constitutive model developed to simulate nonlinear behavior of various soil such as loose and dense sands, normally consolidated and over consolidated clays, during different kinds of monotonic loadings. The model describes strain-softening and stress-dilatancy with using non-associated flow rule that implements dilatancy parameter. The comparison of experimental data with the results obtained from numerical simulation have shown high performances of the proposed model to simulating drained and undraind responses of soils under in triaxial as well as soil response under drained laterally confined (K 0 ) condition. In the second part of the research a simple and efficient bounding surface plasticity model taking account to fabric change was used to simulate cyclic behavior of saturated sands. Having the model modified, the new model can be used to predict the soil liquefaction phenomenon under earthquake loading. Should this model be implemented in a FEM model, hysteretic damping and stiffness degradation which have very important role on soil-structure interaction under cyclic loading, could accounted accurately.
با افزایش قابلیت های نرم افزاری، استفاده از روشهای عددی برای پیش بینی رفتار مصالح ژئوتکنیکی رو به گسترش است. از طرفی اعتبار نتایج حل عددی بستگی به مدل و معادله ساختاری بکار رفته برای رفتار خاک دارد. در این پایان نامه سعی شده است که با استفاده از مفاهیم تئوری حالت بحرانی و پلاستیسیته محاسباتی مدل های جامع رفتاری الاستو پلاستیکی برای پیش بینی دقیق انواع خاک ها تحت شرایط زهکشی شده و زهکشی نشده و در مسیرهای تنش متفاوت از طریق برنامه نویسی در برنامه MATLAB توسعه داده شود. در این تحقیق سه مدل رفتاری الاستو پلاستیک برای استفاده در برنامه های عددی توسعه داده شده است. مدل اول یک مدل رفتاری جامع ساده در چهارچوب حالت بحرانی برای شبیه سازی بارگذاری استاتیکی بوده که بسیاری از ضعف های مدلCam-Clay اصلاح شده را بر طرف می کند. این مدل قادر به شبیه سازی روانگرایی استاتیکی در ماسه سست در حالت زهکشی نشده و رفتار اتساعی در ماسه متراکم و رس های پیش تحکیم می باشد. قانون جریان غیر متحد با استفاده از تابع پتانسیل شامل پارامتر اتساع، استفاده از زاویه Lode در شیب خط حالت بحرانی، قابلیت انتخاب پارامترهای مدل بر حسب نوع خاک و در نهایت استفاده از روش نیمه ضمنی- نیمه صریح انتگرال گیری صفحات برشی CPM، در انتگرال گیری معادلات نموی تنش-کرنش در این مدل بکارگیری شده است که باعث تطابق خوب نتایج عددی و تجربی شده اند. یکی دیگر از ضعف های مدل خانواده Cam-Clay، عدم توانایی در تخمین دقیق ضریب فشار جانبی تحت شرایط تنش ادئومتر می باشد و از آن جا این مسیر تنش یکی از مسیر تنش های مهم در ژئوتکنیک می باشد دومین مدل الاستوپلاستیک جامع توسعه داده شده بر اساس یک ایده جدید به منظور اضافه کردن این قابلیت به مدل جامع قبلی توسعه داده شده است، به نحوی که با استفاده یک تابع تسلیم دو سطحه و در عین حال استفاده ازتنها یک پارامتر سخت شدگی به خوبی این مسیر تنش را مطابق نتایج تجربی، پیش بینی کند. در نهایت از آن جهت که مدل های الاستوپلاستیک در چهارچوب پلاستیسیته کلاسیک، به دلیل استفاده ازسطح تسلیم ثابت در فضای تنش، قادر به پیش بینی رفتار تناوبی خاک ها نمی باشند، یک مدل رفتاری بر مبنای تئوری حالت حدی و در چهارچوب مدل سطح مرزی توسعه داده شد. این مدل با در نظر گرفتن یک سطح دراکر- پراگر توسعه یافته با لحاظ کردن اثر زاویه Lode برای سطح بارگذاری و سطح مرزی و بر اساس قانون نگاشت شعاعی جهت مرتبط ساختن وضعیت سطح تنش جاری و تنش نقطه تصویر، استفاده از قانون جریان غیر متحد، همچنین استفاده از مفهوم پارامتر وضعیت به عنوان یک پارامتر کلیدی توانایی بسیار خوبی در شبیه سازی مشخصه های رفتار تناوبی خاک های ماسه ای از خود نشان می دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی