تأثیر نرخ بارگذاری بر مکانیزم شکست سنگ تحت بارگذاری کشش غیر مستقیم

حمیدرضا نجاتی, عبدالهادی قزوینیان

چکیده


شناسایی مکانیزم شکست سنگ‌ها در شرایط مختلف بارگذاری، یکی از مهمترین پیش نیازهای طراحی سازه‌های سنگی است. در سال‌های اخیر، از یک سو توسعه روزافزون سازه‌های سنگی و از سوی دیگر افزایش طیف بارهای دینامیک باعث شده تا اهمیت این مساله بیش از پیش مطرح شود. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر نرخ بارگذاری بر مکانیزم شکست سنگ است. برای این منظور تعدادی نمونه برزیلی از یک نوع ماسه سنگ همسان و همگن تهیه شده و این نمونه‌ها با استفاده از یک دستگاه بارگذاری جابه‌جایی‌ ـ کنترل تحت بار یکنواخت با شش نرخ بارگذاری ‌متفاوت (3/0، 6/0، 2/1، 4/2، 8/4، 6/9 میلی‌متر بر دقیقه) قرار داده می‌شود، همچنین به منظور رفتارنگاری فرآیند شکست سنگ در حین بارگذاری، سیستم ثبت امواج صوتی ساطع شده (AE) از سنگ نیز مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که تغییر در نرخ بارگذاری باعث تغییر اساسی در مکانیزم شکست سنگ می‌شود به طوری که افزایش نرخ بارگذاری باعث می‌شود تا درصد ترک‌های کششی ایجاد شده در نمونه کاهش یابد و به تعداد ترک‌های برشی اضافه شود.

تمام متن:

PDF

مراجع


Zhang ZX, Kou SQ, Yu J, Yu Y, Jiang LG, Lindqvist PA (1999) Effects of loading rate on rock fracture. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 36 (5):597-611.

Cai M, Kaiser PK, Suorineni F, Su K (2007) A study on the dynamic behavior of the Meuse/Haute-Marne argillite. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C 32 (8–14):907-916.

Bazant ZP, Bai SP, Gettu R (1993) Fracture of rock: effect of loading rate. EngFractMech; 45:393±8.

Costin LS (1981) Static and dynamic fracture behaviour of oil shale. Fracture mechanics for ceramics, rock and concrete. ASTM STP745, p. 169±84.

Wu MB (1986) Effects of loading rates on fracture toughness of rock. Mech Practice; 10(2):21±3.

Aggelis DG, Soulioti DV, Sapouridis N, Barkoula NM, Paipetis AS, Matikas TE (2011) Acoustic emission characterization of the fracture process in fibre reinforced concrete.Constr Build Mater 25:4126–4131.

Aggelis DG, Soulioti DV, Barkoula NM, Paipetis AS, Matikas TE (2012) Influence of fiber chemical coating on the acoustic emission behavior of steel fiber reinforced concrete. Cement and Concrete Composites 34 (1):62-67.

Kurz JH, Finck F, Grosse CU, Reinhardt HW (2006) Stress drop and stress redistribution in concrete quantified over time by the ‘‘b-value’’ analysis. Struct Health Monit 5 (1):69–81

Ohno, K, Ohtsu M (2010) Crack classification in concrete based on acoustic emission. Construction and Building Materials 24(12): 2339-2346.

Philippidis TP, Nikolaidis VN, Anastassopoulos AA (1998) Damage characterization of carbon/carbon laminates using neural network techniques on AE signals. NDT&E Int. 31(5):329–40.

Wang WH, Li XB, Zhang YP, Zuo YJ (2007) Closure behavior of rock joint under dynamic loading. Journal of Central South University of Technology 14(3): 408–412.

Jafari MK, Pellet F, Boulon M, AminiHosseini K (2004) Experimental study of mechanical behaviour of rock joints under cyclic loading. Rock Mechanics and Rock Engineering 37: 3–23.

Chen F, Ma CD, Xu JC (2005) Dynamic response and failure behavior of rock under static-dynamic loading. Journal CSUT 12(3): 354–358.

Zhang ZX, Kou SQ, Jiang LG, Lindqvist PA (2000) Effects of loading rate on rock fracture: fracture characteristics and energy partitioning. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 37 (5):745-762.

Zhang ZX, Yu J, Kou SQ, Lindqvist PA (2001) Effects of high temperatures on dynamic rock fracture. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38 (2):211-225.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


---------------------------------------------------------------------------

تمام حقوق این نشریه برای انجمن مکانیک سنگ ایران محفوظ است.