الگوی رفتار مکانیکی ماسه در قالب ریز صفحه‌ای

مصالح ماسه‌ای دارای ویژگی‌های رفتاری خاص بسیاری می‌باشند، که از آن جمله می‌توان به اثرات ناهمسانگردی ذاتی و تحمیلی، چرخش محورهای اصلی تنش و کرنش و وقوع پدیده روانگرایی اشاره نمود. در روشهای عددی، مانند روش اجزای محدود، به منظور پیش بینی صحیح پاسخ سازه‌ها، نیاز به الگوهای رفتاری قدرتمندی می‌باشد که منعکس کننده رفتار واقعی مصالح باشند. امروزه دو تکنیک مهم برای توسعه اینگونه الگوهای رفتاری، (الف) استفاده از معادلات رفتاری پیچیده با بیان تانسوری و (ب) استفاده از الگوهای ریز- ‌ساختاری می‌باشد. در الگوهای ریز- ساختاری معادلات رفتاری روی صفحاتی موسوم به صفحات نمونه در اطراف نقطه مورد نظر نوشته شده و رفتار کل مصالح در آن نقطه، از طریق انتگرال‌گیری روی این صفحات حاصل می‌شود. از این دسته از الگوهای رفتاری می‌توان به الگوهای چند صفحه‌ای و ریز‌صفحه‌ای اشاره کرد. در الگوهای چند صفحه‌ای تانسور تنش روی صفحات نمونه تصویر شده و بردار کرنش روی هر صفحه‌ای بدست آمده و سپس تانسور کرنش از طریق انتگرال‌گیری روی صفحات حاصل می‌شود؛ ولی در روش ریز صفحه‌ای عکس این روند رخ می‌دهد، یعنی تانسور کرنش بر روی صفحات نمونه تصویر شده و تانسور تنش از طریق انتگرال‌گیری روی صفحات بدست می‌آید. در این مقاله به ارائه یک الگوی رفتاری برای ماسه در چارچوب نظریه ریز صفحه‌ای و بر اساس یک الگو با سطوح تسلیم تو در تو پرداخته شده است. برای ارزیابی نتایج مدل اقدام به شبیه‌سازی چند آزمایش سه محوری در حالت زهکشی شده و زهکشی نشده تحت بارگذاری‌های تک سویه و چرخه‌ای و آزمایش برش جهت‌دار گردیده است. با استفاده از نتایج حاصله از ارزیابی الگوی رفتاری ارائه شده می‌توان گفت که این الگو علی‌رغم سادگی نسبی، توانایی پرداختن به تاثیرات ناهمسانگردی و چرخش محورهای اصلی تنش را دارا بوده و در ضمن قابلیت نمایش کرنشهای برشی پلاستیک ناشی از روانگرایی را نیز دارد