نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه یزد

2 عضو هیات علمی دانشگاه یزد

چکیده

   سرعت و میرایی موج الاستیک در هنگام عبور از سنگ های درزه‌دار، یک مسأله ی مهم برای تعیین پایداری سازه‌های سنگی تحت بارهای دینامیکی در مهندسی سنگ است. آزمایش‌های لرزه‌ای خیلی مفید و کارآمدتر از هر آزمایش ژئوفیزیکی دیگری هستند که در توده‌سنگ انجام می‌شوند، این امر به این دلیل است که پارامترهای موج، نظیر سرعت موج فشاری، برشی و ضرایب میرایی، همگی به‌طور مستقیم با مقاومت و مدول الاستیسیته و به‌طور غیرمستقیم با چگالی، تخلخل و دیگر ویژگی های توده‌ و ماده سنگ در ارتباط هستند. در این مطالعه، با استفاده از روش المان گسسته تأثیر ویژگی های توده‌سنگ، نظیر تعداد، سختی، جهت­داری و فاصله­داری درزه ها و همچنین ابعاد متوسط بلوک ها که به واسطه ی درزه ها ایجاد شده­اند، روی سرعت انتشار موج الاستیک، ضرایب عبور و بازتاب بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که کوچک­ترین تغییرات در ویژگی های ناپیوستگی‌ها در سرعت و ضرایب عبور و بازتاب قابل مشاهده است، همچنین استفاده از مشخصه های میرایی در کنار مشخصه­ی سرعت موج، می­تواند بیان­کننده­ی تغییرات پارامترهایی باشد که روی سرعت موج تأثیرگذار نیستند،  بنابراین این امکان وجود دارد که روش‌های ژئوفیزیکی لرزه­ای در توده­سنگ به­عنوان یک ابزار کارآمد در ارزیابی کیفیت توده‌سنگ استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Sensitivity analysis of effect of discontinuities properties on elastic wave propagation, using distinct element method

نویسندگان [English]

  • Ali Reza Yarahmadi Bafghi 2
  • Ahmad Ghorbani 1

1 Yazd uni

2 Yazd University

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elastic wave velocity
  • rock mass
  • Distinct Element
  • Sensitivity analysis

مراجع
[1]. Kaneko, K., Inoue, I., & Sassa, K. Monitoring the stability of rock structures by means of acoustic wave attenuation. Proc. 4th Congress of ISRM, 1979. 2, PP: 287–292.
[2]. Ma, G. W., Fan, L. F. & Li J. C. Evaluation of equivalent medium methods for stress wave propagation in jointed rock mass. Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., DOI: 10.1002/nag.1118 (Published online), 2012.
[3]. Lei, W.D., Hefny, A.M., Yan, S. & Teng, J. A numerical study on 2-D compressive wave propagation in rock masses with a set of joints along the radial direction normal to the joints. Jornal of Computers and Geotechnics 34, PP: 508–523, 2007.
[4]. Perino, A., Zhu, J. B., Li, J. C., Barla, G. & Zhao, J. Theoretical Methods for Wave Propagation across Jointed Rock Masses. Jornal of Rock Mech Rock Eng 43, PP: 799–809, 2010.
[5]. Zhao, J., Zhao, X.B. & Cai, J.G. A further study of P-wave attenuation across parallel fractures with linear deformational behavior. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 43, PP: 776–788, 2006.
[6]. Li, j., Ma, G., & Zhao, J. An equivalent viscoelastic model for rock mass with parallel joints. Jornal of geophysical research, 115: B03305, 2010.
[7]. Wang, Wei-hua., & LI, Xi-bing. 3DEC modeling on effect of joints and interlayer on wave propagation. Science press Journal, 16, PP: 728-734, 2006.
[8]. Perino, A., Zhu, J. C., Li, C., Barla, G. & Zhao, J. Theoretical Methods for Wave Propagation across Jointed Rock Masses. Journal of Rock Mech Rock Eng, 43, PP: 799–809, 2010.
[9]. Boadu, F. K. & Long, L. T. Effects of fractures on seismic-wave velocity and attenuation. Geophys. J. Int. (1996) 127, PP: 86-110.
[10]. Azhari, H. E. & Amrani, I. E. Effect of the Number and Orientation of Fractures on the P-Wave Velocity Diminution: Application on the Building Stones of the Rabat Area (Morocco). Journal of Geomaterials, 3, PP: 71-81, 2013.
[11]. Pyrak-Nolte, L. J. The seismic response of fractures and the interrelations among fractures.
International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts,
33(8), PP: 787-802, 1996.
[12]. Meyers, M. A. Dynamic behavior of materials. University of California, San Diego, 1994.
[13]. Miller, R. K. The Effects of Boundary Friction on the Propagation of Elastic Waves. Bull. Seis. Soc. America, 68, PP: 987-998, 1978.
[14]. Pyrak-Nolte, L.J., Myer, L.R. & Cook, N.G.W. Transmission of seismic waves across single natural fractures. Journal of Geophysical Research, 95(B6), PP: 8617-8638, 1990.
تحلیل حساسیت ویژگی ناپیوستگی ها در انتشار موج الاستیک در توده سنگ با استفاده از روش المان گسسته نشریه علمی- پژوهشی مهندسی معدن
79
[15]. Eitzenberger, A. Wave Propagation in Rock and the Influence of Discontinuities. Ph.D Thesis, Luleå University of Technology, Sweden, 2012.
[16]. Itasca, UDEC. Version 4.0. Manual. Itasca, 2004.
[17]. Lysmer, J. & Kuhlemeyer, R. L. Finite dynamic model for infinite media. J. Engrg. Mech. Div. 95(4), PP: 859-877, 1969.