بررسی اثرات فشار جانبی در عمق زمین بر روی ضرایب شدت تنش مود ترکیبی اول و دوم

Abstract

بسیاری از توده‌های سنگی موجود در اعماق زمین، تحت تاثیر تنش‌های چند محوری قرار دارند و چون مبدا شروع شکست در آنها می‌تواند وجود ترک‌ها باشد، بنابراین تحلیل استحکام سازه‌های ترک‌دار تحت بارهای چند محوری بسیار با اهمیت است. با این حال بسیاری از تحقیقات گذشته، در شرایط محیطی و بدون توجه به اثرات فشار جانبی موجود در شرایط واقعی، صورت گرفته است. در این مقاله به کمک تعداد زیادی مدلسازی سه بعدی اجزای محدود و با هدف بررسی اثرات فشار جانبی بر روی ضرایب شدت تنش مود اول و دوم (K_I, K_II) دو نمونه آزمایشگاهی ترک‌دار شامل دیسک برزیلی (BD) و نیم دیسک (SCB)، که تحت اثر بار قطری (F) هستند مورد بررسی قرار گرفته‌اند. برای مدلسازی اثر فشار جانبی، یک بار گسترده یکنواخت (P_m) به تمام وجوه نمونه‌ها وارد شده است. با تحلیل مدل ساخته شده برای مقادیر مختلف طول ترک، زاویه ترک و همچنین فشارهای جانبی مختلف، اثر فشار جانبی بر روی ضرایب شدت تنش مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد که اعمال فشار جانبی اثر قابل توجهی بر ضریب شدت تنش مود اول دارد در حالی که بر روی ضریب شدت تنش مود دوم اثر قابل توجهی ندارد.