دو پارامتر مدل پلاستیک که به‌خوبی شناخته‌شده‌اند، یعنی زاویه اصطکاک و چسبندگی در توابع تسلیم پدیدار می‌شوند. این توابع تسلیم باهم یک مخروط شش‌وجهی را در فضای تنش‌های اصلی (شکل۳-۵) نمایش می‌دهند. علاوه بر توابع تسلیم، شش تابع پتانسیل پلاستیک برای مدل موهر – کولمب تعریف‌شده است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

توابع پتانسیل پلاستیک شامل سومین پارامتر پلاستیک تحت نام زاویه اتساع می‌باشند. این پارامتر برای مدل تغییرات کرنش حجمی مدل پلاستیک مثبت (اتساع) لازم است که عملاً در خاک‌های متراکم مشاهده می‌شود. هنگام اجرای مدل موهر – کولمب برای حالت‌های عمومی تنش، جهت تقاطع دو سطح تسلیم به اصلاح خاک نیاز است. بعضی برنامه‌ها از یک ناحیه واسطه نرم برای اتصال یک سطح تسلیم به سطح دیگر، یعنی پخ زدن گوشه‌ها استفاده می‌کنند. در پلکسیس، شکل واقعی مدل کامل موهر – کولمب با بهره گرفتن از ناحیه واسطه تیز از یک سطح تسلیم به سطح دیگر اجرا و تکمیل می‌شود. چنانچه باشد، معیار موهر – کولمب استاندارد برای کشش قابل‌اجرا است. درواقع، تنش‌های کششی مجاز با چسبندگی افزایش می‌یابند؛ به‌عبارت‌دیگر خاک قادر به تحمل هیچ یا صرفاً درصد خیلی کمی از تنش‌های کششی است. این رفتار را می‌توان با تصریح حذف کشش، در یک تحلیل پلکسیس وارد نمود. در این حالت، دایره‌های موهر با تنش‌های اصلی مثبت اجرا نمی‌شوند. حذف کشش سه تابع تسلیم اضافی را معرفی می‌کند که مطابق زیر تعریف می‌شوند. رابطه (۳-۹)
هنگامی‌که از روش حذف کشش استفاده می‌شود، تنش کششی مجاز، ، مطابق پیش‌فرض برابر صفر در نظر گرفته می‌شود. برای این سه تابع تسلیم، یک قانون جریان متحد پذیرفته‌شده است. برای حالت‌های تنش داخل سطح تسلیم، رفتار از نوع کِشسان و برای کِشسان خطی همسان گرد، قانون هوک برقرار است. ازاین‌رو علاوه بر پارامترهای پلاستیک ، ، ، نیاز به وارد نمودن مدول یانگ و نسبت پواسون است. مدل موهر – کولمب به پنج پارامتر نیاز دارد که معمولاً برای اغلب مهندسین ژئوتکنیک آشنا است و از آزمایش‌های اصلی بر روی نمونه‌های خاک به دست می‌آیند. ‏۰ پارامترهای ورودی مدل موهر-کولمب برای مدل‌سازی رفتار خاک، ارائه‌شده است.
جدول ۳-۲ : پارامترهای ورودی مدل موهر - کولمب[۲۶]

پلکسیس از مدول یانگ به‌عنوان مدول سختی اصلی در مدل کشسان و مدل موهر – کولمب استفاده می‌کند. مقادیر پارامتر سختی اختیار شده در محاسبات نیازمند توجه خاصی هستند چون اغلب مصالح خاکی از ابتدای بارگذاری یک رفتار غیرخطی از خود نشان می‌دهند. در مکانیک خاک، شیب اولیه معمولاً با E₀ و مدول سکانت در ۵۰% مقاومت با E₅₀ نشان داده می‌شود. برای مصالح با یک محدوده کِشسان خطی بزرگ، استفاده از E₀ به واقعیت نزدیک‌تر است، اما برای بارگذاری خاک‌ها معمولاً از E₅₀ استفاده می‌شود. در مسائل باربرداری همچون خاک‌برداری‌ها و تونل زنی، لازم است کاربر به‌جای E₅₀ از E_ur استفاده نماید.
شکل ۳-۶ : تعریف E0 و E50 نتایج آزمایش سه محوری زهکشی شده استاندارد [۲۶].
در خاک‌ها هر دو مدول باربرداری، E_ur و مدول بارگذاری اولیه E₅₀ با فشار محدودکننده افزایش می‌یابند. ازاین‌رو سختی لایه‌های عمیق خاک از لایه‌های سطحی بیشتر است. علاوه بر این سختی مشاهده‌شده به مسیر تنش بستگی دارد. سختی نظیر باربرداری و بارگذاری مجدد خیلی بیشتر از سختی نظیر بارگذاری اولیه است. همچنینی سختی خاک مشاهده‌شده برحسب مدول یانگ ممکن است برای فشردگی (زهکشی شده) پایین‌تر از برش باشد. ازاین‌رو وقتی برای معرفی رفتار خاک از یک مدول سختی ثابت استفاده می‌شود، باید این مدول طوری انتخاب شود که با تراز تنش و توسعه مسیر تنش سازگار باشد [۲۶].
شکل ۳-۷ : دایره‌های تنش در حالت تسلیم، ترسیم پوش گسیختگی کولمب [۲۶].
زاویه اتساع برحسب درجه مشخص می‌شود. جدا از لایه‌های خیلی فوق تحکیم یافته، خاک‌های رسی تمایل به نشان دادن اتساع کمی دارند (۰≈). اتساع ماسه به هر دو عامل دانسیته و زاویه اصطکاک بستگی دارد. برای ماسه‌های کوارتز، ˚۳۰- ≈. برای مقادیر کمتر از زاویه ˚۳۰ ، زاویه اتساع اغلب برابر صفر است. در ماسه‌های بسیار سست، اندازه یک مقدار منفی کوچک است [۲۶].
۳-۲ صحت سنجی
پروژه تحقیقاتی ملی فرانسه یک مطالعه جامع بر روی دیوار میخ‌خاک در سال ۱۹۸۰ انجام داده است. بررسی اثر میخ‌خاک بر ثبات ساختار خاک موردبحث قرار گرفت. به‌منظور کالیبراسیون نرم‌افزار به مطالعه و مدل‌سازی محققین پیشین درزمینه پایدارسازی دیواره‌های گود پرداخته ‌شده است.فان و لئو (۲۰۰۸) به مدل‌سازی عددی پروژه کلوتر که در فرانسه انجام‌شده بود ، پرداختند .در این تحقیق نیز به‌منظور کالیبراسیون نرم‌افزار از اطلاعات این مقاله استفاده‌شده است .در ادامه به توصیف این پروژه و نتایج آنالیز اجزا محدود با بهره گرفتن از نرم‌افزارPLAXIS پرداخته می‌شود. دیوار میخکوبی شده در پروژه کلوتر به روش میلگرد گذاری در خاک احداث گردید. ارتفاع دیوار ۷ متر و پهنای آن۵/۷ است. میخ‌ها در این پروژه در پنج نوع مختلف A,B,C,D,E اجرا گردیده است. میخ‌های A,B,C,D,E به ترتیب دارای طول‌های۶،۸،۶، ۵/۷و۸ متر می‌باشند. المان مقاوم نما متشکل از شاتکریت مسلح و زاویه اجرای میخ‌ها نسبت به سطح افق برابر ۱۰ درجه و فواصل افقی آن‌ها۱۵/۱ متر و فواصل قائم ۱ متر است. در جلوی این دیوار یک خاکریز قرار دارد که گام‌به‌گام خاکبرداری و میخ‌های دیواره اجرا می‌گردند. شکل (۳-۸) مقطع این دیوار را نشان می‌دهد].۲۷[
شکل ۳-۸ : مقطع دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر].۲۷[
جنس لایه‌های خاک عمدتاً ماسه‌سنگ‌های خاکستری هوازده است. وزن مخصوص و دانسیته نسبی و زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک خاک‌ریز به ترتیب برابر با۱۶.۶ کیلو نیوتن بر مترمکعب و۶۰ درصد و ۳۸ درجه و ۳ کیلو پاسکال است . وزن مخصوص و زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک فونداسیون به ترتیب برابر با ۱۷ کیلو نیوتن بر مترمکعب و ۳۶ درجه و ۰ کیلو پاسکال است .در جدول (۳-۳) مشخصات خاک، میخ‌ها و نمای دیواره استفاده‌شده در تحلیل اجزا محدود ارائه‌شده است]۲۷[.
جدول ۳-۳ : مشخصات خاک و میخ‌خاک ها و نمای دیوار استفاده‌شده در تحلیل اجزا محدود برای دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر]۲۷[.