شبيه‌سازي عددي روانگرايي خاك ماسه‌اي تحت اثر بارگذاري انفجاري

وقوع انفجار در خاك‌هاي ماسه‌اي اشباع مي‌تواند باعث شود تا مقاومت برشي خاك به صفر ميل كرده و خاك، رفتاري سيال گونه از خود نشان دهد. در اين حالت درواقع فشار آب منفذي آن‌قدر بالا مي‌رود كه تماس بين دانه‌هاي خاك از بين رفته و تنش مؤثر بين دانه‌هاي خاك برابر صفر مي‌گردد. امروزه با توجه به قرارگيري برخي سازه‌ها بر روي خاك‌هاي روانگرا شناخت رفتار اين خاك‌ها اهميت بسزايي دارد. در اين تحقيق به بررسي روانگرايي خاك ماسه‌اي ناشي از انفجار پرداخته شده است. براي اين منظور از يك مدل المان محدود سه‌بعدي در نرم‌افزار LS-dyna استفاده‌شده كه در آن ماده منفجره در عمق 5 متري از خاك ماسه‌اي قرار دارد. در اين خصوص تنش‌هاي ناشي از انفجار در خاك و محدوده روانگرايي خاك، بررسي گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش وزن ماده منفجره H6 از 5/7 كيلوگرم به 75 كيلوگرم محدوده روانگرايي خاك يانگ لي از 5/4 متر به 16 متر افزايش‌يافته و همچنين با تغيير ماده منفجره از H6 به TNT محدوده روانگرايي ماسه كاهش يافته است.

The occurrence of the explosion in the saturated sandy soils can cause the shear resistance of the soil to tend to zero and show the fluidal behavior. In this case, in fact, stress is removed from solid soil particles and exerted on the pore water pressure. Nowadays, considering the multiplicity of construction on the soils prone to the liquefaction and the terrorist and military attacks, the recognition of the behavior of these soils is important. In this research, the liquefaction of sandy soils under the explosion loading has been investigated. For this purpose, a 3D finite element model was employed in the LS-Dyna software, in which the explosive is located at the depth of 5 meters in the sandy soil. In this regard, the stresses induced by the explosion in the soil and the soil liquefaction range were investigated. The results show that by increasing the weight of the H6 explosive from 7.5kg to 75kg, the Yang Li soil liquefaction range, increased from 4.5m to 16m, also by modifying the explosive from H6 to TNT the soil liquefaction range was reduced.