مدل‌سازی رفتار مکانیکی ماسه مسلح شده با ترکیب سیمان و الیاف

در این پژوهش، یک مدل رفتاری اصلاح شده برای تبیین رفتار مکانیکی خاک های مسلح شده با ترکیب سیمان و الیاف ارائه شده است. بدین منظور، یک مدل رفتاری که بر مبنای اصول پلاستیسیته عمومی قرار دارد برای خاک ماسه ای انتخاب شده و براساس پارامترهای رفتاری ماسه سیمانته الیاف دار اصلاح می شود. در طی مراحل مدل سازی، پارامترهای الاستیک، قانون جریان و قانون سخت شوندگی مدل پایه برای خاک های مسلح شده با سیمان و الیاف اصلاح می شوند. به منظور سنجش منطقی بودن پارامترهای افزوده شده به مدل، میزان حساسیت مدل اصلاح شده به تغییرات پارامترهای اضافه شده مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی این مدل، نتایج مدل سازی به صورت منحنی های کرنش محوری تنش محوری اضافی و کرنش محوری کرنش حجمی با نتایج سه نمونه از آزمایش ها سه محوری انجام شده روی خاک های مختلف مقایسه شده و عملکرد مناسب آن در فشارهای همه جانبه متفاوت و با درصدهای سیمان و الیاف مختلف تایید شده است. در نهایت برای نمایش کارکرد مدل، خروجی های مدل به صورت منحنی های تنش موثر میانگین مدول برشی، تنش موثر میانگین مدول بالک و تنش موثر میانگین نسبت کرنش حجمی به کرنش برشی برای خاک های مختلف ارائه شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهند که با افزایش فشار همه جانبه، مقاومت اوج و تنش پسماند در نمونه ها افزایش می یابد. این امر در مورد خاک ماسه ای مسلح شده با سیمان و الیاف و نیز خاک غیرمسلح به وضوح دیده می شود و در مقایسه با داده های آزمایشگاهی منطقی می باشد.

Constitutive Modelling of the Mechanical Behavior of FiberReinforced Cemented Sand

Soil reinforcement with cement results in improvement of compressive and shear strengths, but adding the cement to soil causes more brittle behavior of soil. Fibers are used to solve this problem. The mechanical behavior of cemented granular soils is between soil and rock materials. Constitutive models for these materials should have the simulation capability of their special specifications. Up to now, different constitutive models for cemented soils have been presented. However, regarding the soil constitutive models with capability of considering the effects of cement and fiber, no study has been done. Constitutive models with capability of considering the effects of cement and fiber can be applied in geotechnical softwares to evaluate the correct behavior of such materials. However, representing a constitutive model for predicting the behavior of fiberreinforced cemented soils is an effective step in geotechnical analysis.