برر سی سطوح تنش شروع ترک و خسارت ترک در رفتار بر شی سنگ بکر

Abstract

با رشد روز افزون حفریات عمیق معدنی و عمرانی ، شناخت و تحلیل شکست سنگ بکر اهمیت زیادی یافته است. دو مشخصه مهم تنش در شکست سنگ بکر، تنش شروع ترک و تنش خسارت ترک است که اهمیت بسزایی در شناخت رفتار سنگ هنگام شکست دارد. با وجود انجام مطالعات متعدد آزمایشگاهی در زمینه شکست فشاری سنگ بکر، مطالعات بسیار محدودی در زمینه تحلیل ا ین دو سطح تنش در شکست برشی سنگ بکر انجام شده است. در این مطالعه با استفاده از مدلسازی عددی المان مجزا، رفتار سنگ بکر در آزمون برش مستقیم در حالتهای مختلف شکست ترد، انتقالی و شکلپذیر بررسی و نسبت تنش شروع ترک و خسارت ترک به مقاومت برشی اوج تعیین شد. برای این منظور، ابتدا خواص ریزمقیاس مدل عدد ی تحت شرایط مختلف بارگذار ی کششی مستقیم ، تک محوره و سه محوره برای نوعی سنگ مصنوعی واسنجی شد. سپس آزمون برش مستقیم بر روی سنگ بکر و تحت شرایط تنش نرمال قائم متفاوت شبی هسازی شد. نتایج مدلسازی آزمون برش انجام گرفته با نتایج آزمایشگاهی موجود در مطالعات پ یشین مورد مقایسه قرار گرفت و مشخص شد که مدل عددی توانایی مناسبی در پیشبینی رفتار برشی سنگ بکر را دارد. همچنین مشخص شد که تنش شروع ترک و تنش خسارت ترک به ترتیب در باز ههای ۷0 تا ۹1 و 85 تا ۹5 درصد مقاومت برشی اوج تحت تنشهای قائم مختلف رخ میدهد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش تنش نرمال، نسبت تنش شروع ترک و خسارت ترک به مقاومت برشی اوج یک روند کاهشی دارد. از نتایج این تحقیق م یتوان برای تحلی ل سازههای تحت برش همانند دیوارههای شیبدار و پیچسنگها استفاده کرد.