بررسی آزمایشگاهی و عددی مقاطع تونل دارای المان بتنی با شکل پذیری بالا (HDC) واقع در محیط های مچاله شونده

به منظور بررسی دقیق رفتار واقعی تونل ­ها در اثر بارهای وارده در شرایط گوناگون محیطی، نیازمند ساخت نمونه ­هایی در مقیاس واقعی می ­باشیم ولی با توجه به اینکه ساخت و اعمال نیروها در مقیاس­ بزرگ مستلزم صرف هزینه بالایی می­ باشد و از طرفی در بعضی شرایط امکانات آزمایشگاهی برای آماده ­سازی شرایط بارگذاری در این مقیاس فراهم نمی ­باشد، لذا برای کاهش هزینه­ ها و امکان انجام بارگذاری های مختلف از نمونه مدل­ های آزمایشگاهی برای ساخت و بارگذاری استفاده می­ گردد. ساخت نمونه­ های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک بایستی به گونه ­ای باشد تا شرایط واقعی را تا حد قابل قبولی تداعی نماید. معمولا در راستای بررسی رفتار تونل­ ها از نمونه ­های کوچک آزمایشاهی تا مقیاس تقریبی ۱.۴۰ اندازه واقعی استفاده می­ گردد. در این پژوهش تونل­ هایی در مقیاس آزمایشگاهی با قطر ۱۵ سانتی­ متر ساخته شده و با استفاده از یک Set up خاص که در دانشگاه صنعتی سهند ساخته شده است نمونه­ ها تحت بارگذاری شعاعی قرار گرفته ­اند. مقاطع تونل مورد آزمایش در نرم افزار اجزاء محدود اباکوس مدل­ سازی شده ­اند و نتایج نمونه مقاطع تونل آزمایشگاهی شامل کرنش شعاعی بوجود آمده در برابر بار وارده با مدل­های عددی نظیر مقایسه شده ­اند. تحلیل نتایج نشان می­ دهد کرنش شعاعی بوجود آمده در مقاطع تونل با افزایش المان­ های شکل­ پذیر افزایش می­یابد. ایجاد کرنش ­های کوچک در مقاطع تونل می­ تواند بار و تنش­ های وارده به مقاطع را به شدت کاهش دهد و از طرفی با برآورد کرنش شعاعی محیط سنگی و پیرامونی تونل­ ها می­ توان از چیدمان مناسب المان بتنی با شکل­ پذیری بالا  استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

تونل ، محیط های مچاله شونده ، کرنش شعاعی ، شکل پذیری ، المان بتنی با شکل پذیری بالا (HDC)