مطالعه عددي اثر يك دانه بيش‌ازاندازه بزرگ بر روي پارامترهاي مقاومت برشي خاك

Numerical Study of the Effect of an Oversize Particle on the Shear Strength of soils

آزمون برش مستقيم يكي از قديمي‌ترين آزمون‌ها براي اندازه‌گيري مقاومت برشي خاك‌ است. عوامل بسيار زيادي مي‌تواند بر نتايج حاصل از اين آزمايش تأثيرگذار باشد. به‌دليل اينكه روش‌هاي آزمايشگاهي زمان‌بر و سخت هستند استفاده از روش‌هاي عددي در بررسي عوامل مؤثر بر نتايج آزمايش برش مستقيم مي‌تواند مناسب و كارآمد باشد. در اين مقاله با استفاده از برنامه اجزاء محدود – اجزاء مجزا CA2، آزمايش برش مستقيم خاك شبيه‌سازي شده و تأثير يك دانه بيش از اندازه بزرگ بر نتايج حاصل از آزمايش برش مستقيم مورد بررسي قرار گرفته است. با استفاده از اين برنامه عددي، خاك توسط روش اجزا مجزا و جعبه برش با استفاده از روش اجزا محدود مدل‌سازي شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه وجود يك دانه بيش از اندازه بزرگ باعث توزيع غيريكنواخت تنش در نمونه و افزايش مقاومت برشي نمونه مي‌شود همچنين نتايج مدل‌سازي نشان بر اين است كه محل قرارگيري دانه بيش‌ازاندازه بزرگ پارامترهاي مقاومت برشي نمونه را تغيير مي‌دهد.

Direct shear test is one of the oldest tests for measuring the shear strength of the soil. Many factors can affect the results of this test. Due to the fact that the laboratory methods are time consuming and difficult, the use of numerical methods can be appropriate and efficient in investigating the factors affecting the results of the direct cutting test. In this paper, using the finite element program CA2, the direct shear test simulated, soil and the effect of an oversize particle on the results of the direct shear test have been investigated. Using this numerical program, the soil is modeled by distinct element method and direct shear box was modeled by finite element method. The results of this study show that the presence of an oversize particle causes a non-uniform distribution of stress in the specimen and increases the shear strength of the sample. Also, the results of the modeling show that the location of oversize particle changes the shear strength parameters of the sample.