دانلود مقاله مدلسازي رفتار مکانیکی درزه هاي طبیعی سنگی طی برش مستقیم با توجه به زبري سطوح

مدلسازي رفتار مکانیکی درزه هاي طبیعی سنگی طی برش مستقیم با توجه به زبري سطوح

چکیده
تاکنون مدلهاي متعددي به منظور پیشبینی رفتار مکانیکی درزههاي سنگی ارائه شدهاست اما برآورد صحیح ضریب زبريمؤثرو مقدار اتساع درزهها طی برش، همواره از بزرگترین محدودیتهاي این مدلها بوده است. این تحقیق، چگونگی تأثیر زبريسطوح درزه بر رفتار برشی و اتساعی درزههاي گرانیتی را حین آزمایش برش مستقیم مورد بررسی قرار داده است. زبري سطوحدرزه، اعم از زبري کوچک و بزرگ مقیاس، تأثیر مستقیمی بر اصطکاك و همچنین بازشدگی موجود بین دوسطح درحال تماسدارند. بنابراین در این تحقیق با ترکیب نیمرخهاي برداشت شده از سطوح بالایی و پایینی درزه، یک سطح مرکب تولید شد که به-طور همزمان در برگیرندهي ویژگیهاي دندانهداري هر دوسطح است. هرکدام از نیمرخهاي برداشت شده از سطح درزه به صورتیک موج دو بعدي در نظر گرفته میشود. براي مطالعهي دندانهداري نیمرخهاي برداشت شده، از روش تجزیهي چند مقیاسی امواجبر پایهي تئوري موجک استفاده شده است. با استفاده از تئوري موجک، امکان دید همزمان اجزاي کوچک مقیاس (زبري) و بزرگمقیاس (یا موج مانند) یک درزه وجود دارد. پس از تجزیهي هر موج (یا نیمرخ) به مؤلفههاي تقریبی (یا تموج) و جزئی (یا زبري)خود، هرکدام از آنها به صورت جداگانه خصیصهدهی شدند. این شیوهخصیصهدهی به سادگی از نیمرخها یا امواج دو بعدي بهسطوح سهبعدي درزه بسط داده میشود. در نهایت مدلی براي بیان ضریب زبري و رفتار عمودي درزه در گامهاي برشی مختلفتوسعه داده شده است. با استفاده از این روش میتوان مقدار جابجایی لازم براي رسیدن به مقاومت برشی پیک و همچنین مقاومتبرشی پیک و پسماند درزه را به خوبی تخمین زد. علاوه بر این نتایج نشان داد که عاملاصلی کنترلکننده رفتار اتساعی درزهها،دندانهداري مرتبهي اول یا تموج درزه است. انطباق مناسب نتایج مدلسازي و آزمایشگاهی،درستینسبی این روش را تأیید میکند.

کلمات کلیدي :

درزه ي سنگی . زبري . تئوري موجک . مقاومت برشی و اتساعی . تجزیه چند مقیاسی . کاهش خطاي داده هاي برداشت لیزري