بهینه سازی توپولوژیک کوانتومی برای مگاستراکچرهای زیر سطحی الهام گرفته از معماری رومی در معادن فوق عمیق

چالش های مکانیکی و پایداری سازه در معادن فوق عمیق به ویژه در محیط های با تنش های زمین ساختی بالا نیازمند رویکردهای نوین در طراحی مگاستراکچرهای زیر سطحی است. این پژوهش چارچوبی مفهومی برای بهینه سازی توپولوژیک سازه های زیرزمینی با بهره گیری از اصول الهام گرفته از معماری رومی و روش های محاسباتی پیشرفته ارائه می دهد. هدف اصلی، توسعه الگوی هندسی کارآمد برای سامانه های نگهداری و فضاهای زیر سطحی در اعماق زیاد است به گونه ای که توزیع تنش بهینه، پایداری بلندمدت و حداقل مصرف مصالح حاصل شود. در این مطالعه ابتدا الگوهای سازه ای شاخص معماری رومی، به ویژه سامانه های قوسی و گنبدی با قابلیت انتقال موثر نیروهای فشاری به عنوان مبنای هندسی اولیه استخراج می شوند سپس با به کارگیری الگوریتم های بهینه سازی توپولوژیک و چارچوب های محاسباتی الهام گرفته از روش های بهینه سازی کوانتومی فرآیند تکامل شکل سازه در یک محیط شبیه سازی عددی تحت شرایط تنش ژئومکانیکی معادن فوق عمیق مدل سازی می شود. نتایج نشان می دهد که ترکیب هندسه های قوسی سلسله مراتبی با فرآیندهای بهینه سازی پیشرفته می تواند موجب کاهش تمرکز تنش، افزایش پایداری سازه ای و بهبود نسبت مقاومت به جرم در مگاستراکچرهای زیر سطحی شود. همچنین الگوهای بهینه، حاصل ظرفیت قابل توجهی در توزیع یکنواخت بارهای سنگ توده و افزایش تاب آوری سازه در برابر ناپایداری های ناشی از فشارهای ژرف زمین از خود نشان می دهند. یافته های این پژوهش چشم اندازی نو برای طراحی سامانه های سازه ای مقیاس بزرگ در معادن فوق عمیق ارائه کرده و نشان می دهد که همگرایی میان اصول معماری تاریخی و روش های پیشرفته بهینه سازی می تواند به شکل گیری نسل جدیدی از مگاستراکچرهای زیر سطحی کارآمد و پایدار منجر شود.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی توپولوژیک ، معماری رومی ، مگاستراکچرهای زیر سطحی ، معادن فوق عمیق ، بهینه سازی کوانتومی