تحلیل سه بعدی اجزاء محدود پوشش تونل و مقایسه ای با نتایج تحلیل دو بعدی و روابط تقریبی

  • سال انتشار: 1393
  • محل انتشار: پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران
  • کد COI اختصاصی: IRMC05_080
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 881
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

مرتضی اسماعیلی

دانشیار و عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران

سعید محمد زاده

استادیار و عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران

کیهان محررزاده

دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

واکنش زمین اطراف تونل را می توان با فنرهای شعاعی و مماسی در مدل تیر خمشی اعمال نمود. در تحلیل المان محدود پوشش به المان های تیر تقسیم می گردد و مفاصلی برای شبیه سازی خواص سازه ای پوشش می توان تعبیه کرد. در این مقاله برای سادگی علیرغم متفاوت بودن خواص مکانیکی سنگ و خاک، خاک نسبتا سخت اطراف یکی از تونل های مترو به عنوان سنگ ضعیف در نظر گرفته شده است و از المان پوسته به عنوان پوشش استفاده گردیده است. در ابتدا مدل دو بعدی المان پوسته برای پوسس مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل طراحی کرنش صفحه ای 2 بعدی بارگذاری های جانبی پوشش تونل به صورت مستطیلی خواهند بود. در حالی که در عمل فشار افقی زمین باید به صورت بار گسترده متغیری باشد که بر مرکز پوشش از تاج تا قعر آن اثر می کند و مقدار آن به صورت فشار قائم زمین ضرب در ضریب فشار جانبی خاک تعریف می گردد . همچنین بارهای استاتیکی وارده بر تونل مدل المان محدود دو بعدی در این مقاله علاوه بر بار وزن پوسته پوشش بارهای خطی قائم و افقی مستطیلی وارد بر جداره المان پوسته پوشش می باشند در حالی که در مدل سه بعدی بار استاتیکی جانبی به صورت دوزنقه ای در نظر گرفته شده است. مدل 3 بعدی این پژوهش شامل یک لوله به طول 40 متر از جنس پوسته بوده که با فنرهایی که نمایانگر سختی خاک یا سنگ پیرامون آن می باشند به طول دلخواه 0.1 متر به نقاط گیردار در فضای 3 بعدی به صورت مماسی و شعاعی متصل گردیده است و این فنرها نماینده اندرکنش پوشش تونل با خاک یا سنگ پیرامون آن می باشند. نتایج مدل 2 بعدی با 3 بعدی همخوانی داشته و تقریبا به نتایج روابط تقریبی نزدیک می باشند. نتیجتا می توان دریافت مه افزایش تعداد فنرها و کاهش زاویه قوس بین فنرها ممکن است اندکی دقت نتایج را افزایش دهد. اما برای مقاصد طراحی می توان در عوض از تعداد کمتری فنر اما با اعمال ضریب اطمینانی بیشتر بهره جست زیرا از پیچیدگی مدل کاسته شده و در زمان محاسبات صرفه جویی می شود.

کلیدواژه ها

المان محدود، روابط تقریبی، پوسته، ذوزنقه ای، ضریب اطمینان

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.