مطالعه اثرات اندازه ذرات بر رفتار پیش لرزه ای مدل های فیزیکی متشکل از خاک های دانه ای خشک بد دانه بندی شده

رفتار پیش لرزه ای دپوهای طبیعی و خاکریزهای مصنوعی متشکل از مصالح دانه ای به شدت تابع وضعیت دانه بندی آن هاست. در این مقاله مدل های فیزیکی کوچک- مقیاس ساخته شده از مصالح دانه ای خشک، از نوع ماسه و شن بددانه بندی شده با چگالی نسبی کم تا متوسط مابین 20% تا 60% مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مطالعه، مدل های فیزیکی لایه خاکریز دانه ای به کمک ابزار دقیق، برای اندازه گیری فرکانس های طبیعی تجهیز شده اند. اثر اجتناب ناپذیر سختی بالای مرزهای مصنوعی در مدل سازی های فیزیکی، یعنی دیواره های جعبه صلب بر پاسخ های فرکانسی محاسبه شده است. حسگرهای شتاب برای کنترل اثرات دانه بندی و چگالی نسبی بر مقادیر فرکانس های طبیعی در ارتفاع مدل خاکریز نصب شده اند. از روش پالس ضربه و استخراج توابع تاریخچه زمانی و طیفی شتاب جهت برآورد پاسخ های فرکانس طبیعی خاکریز با مصالح دانه ای مختلف، استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با افزایش اندازه ذرات خاک دانه ای بددانه بندی شده و کاهش ناگزیر چگالی نسبی آن در یک انرژی تراکمی یکسان، مقادیر فرکانس طبیعی (تشدید) آن کاهش می یابد. همچنین در بین عوامل هندسی مدل، اثر ارتفاع مدل فیزیکی بر فرکانس طبیعی، بیشتر از اثرات طول و عرض مدل است. رابطه ریاضی وابستگی فرکانس طبیعی مدل به اندازه میانگین ذرات مصالح دانه ای به شکل سهموی واسنجی شده است.

study of the effects of particle size on the pre-seismic behavior of physical models of dry granular soils

to study the dynamics of embankment models, which is the basis for the construction of many engineering structures, physical modeling with different scales can be performed. the pre-seismic behavior of physical models has a great impact on the subsequent results of their seismic modeling. appropriate experiments in this field can be used for pre-seismic examination of physical models. free vibration and impact tests are among these tests (dezi et al., 2012; capatti et al., 2018; kramer, 1996). impact pulse tests (ipt) can be used to determine the natural frequency characteristics of physical models. interpretation of frequency responses provides researchers with appropriate pre-seismic parameters. according to the evaluation of these findings in the first step, a suitable geometric scale can be selected for physical modeling. in addition, the relationship between soil conditions in terms of density and particle size and frequency response quantities of physical models is also determined. in this paper pre-seismic simulations of a small-scale physical model of a granular soil layer inside a rigid physical modeling box are developed.