يك مدل حالت بحراني سطح حدي براي ماسه‌ها

در بسياري از موارد بارهاي وارد به سازه اهي ژئوتكنيكي ماهيتي چرخه اي دارند، مثلاً بار زلزله، ترافيك، باد و موج. در اين موارد لازم است كه پاسخ خاك تحت بارگذاري چرخه اي به شكل مناسبي پيش بيني گردد. هدف از اين مقاله تعميم يك مدل رفتاري موجود براي ماسه هاي است، به گونه اي كه مدل جديد قادر به پيش بيني رفتار ماسه در بارگذاري چرخه اي باشد. مدل پايه كه با استفاده از چارچوب مكانيك خاك حالت بحراني توسعه يافته است، مي تواند رفتار مصالح را تحت دامنه ي وسيعي از فشارهاي تحكيمي و نسبت هاي تخلخل اوليه در بارگذاري تك سويه به خوبي پيش بيني كند. در مطالعه ي فعلي، از فرمول بندي پلاستيسيته ي سطح حدي جهت تعميم مدل و پيش بيني پاسخ چرخه اي ماسه ها استفاده مي شود. مدل جديد، از سطح تسليممدل پايه به عنوان سطح حدي استفاده مي كند و از يك قاعدي نگاشت انحرافي براي ساخت سطح بارگذاري استفاده مي نمايد. به منظور پيش‌بيني مناسب رفتار ماسه در باربرداي، به خصوص پس از وقوع تغييرفاز، اصلاحاتي روي قانون جريان نسبت به مدل پايه صورت گرفته است و نهايتاً مدول سخت شوندگي جديدي نيز براي پيش‌بيني رفتار مصالح در هر دو مرحله‌ي بارگذاري و باربرداي پيشنهاد شده است. مدل جديد، در مجموع از 14 پارامتر مصالح استفاده مي‌كند. اغلب اين پارامترها داراي معناي فيزيكي مشخصي هستند و كاليبراسيون آنها با استفاده از آزمايشات متداول آزمايشگاهي انجام مي‌شود. نهايتاً پيش‌بيني‌هاي مدل جديد با نتايج به دست آمده از آزمايش‌هاي آزمايشگاهي روي دو نوع ماسه، مقايسه شده است. اين مقايسه نشان مي‌دهد كه مدل مي‌تواند با دقت رضايت‌بخش جنبه‌هاي مختلف رفتار خاك را پيش‌بيني كند.