مطالعه اثرات اندازه ذرات بر رفتار پیش لرزه ای مدل های فیزیکی متشکل از خاک های دانه ای خشک بد دانه بندی شده

رفتار پیش لرزه ای دپوهای طبیعی و خاکریزهای مصنوعی متشکل از مصالح دانه ای به شدت تابع وضعیت دانه بندی آن هاست. در این مقاله مدل های فیزیکی کوچک- مقیاس ساخته شده از مصالح دانه ای خشک، از نوع ماسه و شن بددانه بندی شده با چگالی نسبی کم تا متوسط مابین 20% تا 60% مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مطالعه، مدل های فیزیکی لایه خاکریز دانه ای به کمک ابزار دقیق، برای اندازه گیری فرکانس های طبیعی تجهیز شده اند. اثر اجتناب ناپذیر سختی بالای مرزهای مصنوعی در مدل سازی های فیزیکی، یعنی دیواره های جعبه صلب بر پاسخ های فرکانسی محاسبه شده است. حسگرهای شتاب برای کنترل اثرات دانه بندی و چگالی نسبی بر مقادیر فرکانس های طبیعی در ارتفاع مدل خاکریز نصب شده اند. از روش پالس ضربه و استخراج توابع تاریخچه زمانی و طیفی شتاب جهت برآورد پاسخ های فرکانس طبیعی خاکریز با مصالح دانه ای مختلف، استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با افزایش اندازه ذرات خاک دانه ای بددانه بندی شده و کاهش ناگزیر چگالی نسبی آن در یک انرژی تراکمی یکسان، مقادیر فرکانس طبیعی (تشدید) آن کاهش می یابد. همچنین در بین عوامل هندسی مدل، اثر ارتفاع مدل فیزیکی بر فرکانس طبیعی، بیشتر از اثرات طول و عرض مدل است. رابطه ریاضی وابستگی فرکانس طبیعی مدل به اندازه میانگین ذرات مصالح دانه ای به شکل سهموی واسنجی شده است.