ارتقاء مدل رفتاري ورمر- دبورست به‌منظور شبيه‌سازي عددي رفتار برشي مصالح سنگريزه‌اي

An Improvement of Vermeer-de Borst Constitutive Model for Numerical Simulation of the Shear Behavior of Rockfills

وابستگي سختي به سطح تنش، رفتار سخت شوندگي و اتساعي، همچنين خردشدگي، چرخش و بازتوزيع اندازه ذرات مهم‌ترين ويژگي‌ها و پديده‌هاي تغيير شكلي مصالح سنگريزه‌اي هستند. ورمر و دبورست مدلي الاستوپلاستيك براي شبيه‌سازي رفتار برشي خاك، بتن و سنگ پيشنهاد داده‌اند. اين مقاله درصدد آن است كه مدل مذكور را به شيوه‌اي ارتقاء دهد تا قابليت شبيه‌سازي رفتار برشي مصالح سنگريزه‌اي را داشته باشد. ارتقاء مدل به‌واسطه پيشنهاد توابع زاويه اتساع و اصطكاك بسيج شده جديد و نيز روابط جديدي براي بعضي پارامترهاي مدل صورت گرفته است. براي اعتبارسنجي، آزمايش‌هاي سه‌ محوري بزرگ مقياس انجام شده روي مصالح سنگريزه‌اي پوسته سد مسجد سليمان با مدل ارتقاء يافته شبيه‌سازي شده است. نتايج مطالعه نشان مي‌دهد مدل ورمر- دبورست ارتقاء يافته دقت بسيار مناسبي در شبيه‌سازي عددي رفتار برشي مصالح سنگريزه‌اي دارد.

The most important features and phenomena of the deformation behavior of rockfills are stress-dependent stiffness, hardening and dilative (or contractive) behaviors, as well as breakage, rotation and redistribution of particle size. An elasto-plastic constitutive model has been suggested by Vermeer and de Borst to simulate the shear behavior of soils, concretes and rocks. This research has tried to improve this model for numerical simulation of the shear behavior of rock fills. The improvement of the model has been performed through proposing new mobilized dilation and friction angles functions and new relationships for some parameters. For validation, a series of large-scale triaxial tests performed on the rockfill shell of Masjed-e-Soleyman dam have been simulated with the improved model. The results show that the improved Vermeer-De Borst model has a good accuracy to simulate the shear behavior of rockfills numerically.