1-1- پیش گفتار:
امروزه علم مکانیک سنگ و مهندسی سازههای زیرزمینی از مهمترین شاخههای مهندسی ژئوتکنیک گردیده است.گواه این ادعا گسترش روز افزون نرم افزارهای تحلیل سازههای زیر زمینی و شیبهای سنگی میباشد. مهمترین خواسته یک طراح تونل در تحلیل سازههای زیر زمینی بدست آوردن ناحیهی گسیختگی، تنش و تغییر مکان در نقاط مختلف اطراف این سازه میباشد. این نتایج بسیار حیاتی میباشند. با بهره گرفتن از این نتایج میتوان مناطقی که نیاز به تقویت دارد را تعیین نمود. گرچه راه حلهای دقیق زیادی برای تحلیل محیطهای سنگی تاکنون ارائه شده است اما با توجه به محدودیتهای روشهای تحلیلی در مدل کردن محیطهایی با رفتار الاستو پلاستیک، ناهمگن، غیر ایزوتروپ، شرایط مرزی پیچیده، اشکال پیچیده تونل و… علاقه به استفاده از روشهای عددی روز به روز گسترش یافته است. از میان تمام روشهای عددی روش اجزای محدود[1] به دلیل سادگی و انعطافپذیری بیشتر، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
گرچه در اکثر تحقیقات انجام یافته، رفتار سنگ را الاستیک خطی در نظر میگیرند اما آزمایشات مقاومت سه محوری نشان می دهند که رفتار اکثر سنگها الاستو پلاستیک غیر خطی میباشد. با توجه به توانایی روش اجزای محدود، مدل کردن گسیختگی این رفتار کار مشکلی به نظر نمیرسد. علاوه بر روش
تحلیل، معیار مورد استفاده برای تحلیل نیز بسیار مهم است. معیار گسیختگی باید بتواند به خوبی رفتار محیط سنگی در شرایط مختلف بارگذاری را مدل کند. معیارهای تجربی زیادی تاکنون ارائه گردیده است اما مهمترین و اجراییترین آنها، معیار هوک-براون[2] و معیار بنیاوسکی[3] میباشد که هر دو در کارهای اجرایی کاربرد فراوان دارند.
امروزه نرمافزارهای زیادی در مورد تحلیل فضاهای زیر زمینی وجود دارد که هر یک متکی بر یک روش تحلیلی یا عددی میباشند. اما با تمام تفاسیرهیچ نرم افزار مشخصی را نمی شود پیدا کرد که به طور جامع و کامل بتواند تمام خواسته های یک مهندس تونل را برآورده کند. این خواستهها شامل
1- ترسیم نواحی گسیختگی اطراف تونل به صورت مشخص و واضح
2- پوشش دادن تمامی معیارهای موجود اعم از تئوری و تجربی
3- مدل کردن تمامی مدلهای رفتاری اعم از الاستیک خطی، الاستو پلاستیک غیر خطی، الاستیک غیر خطی..
4- مدل کردن رفتاری محیطهای سنگی ناهمگن، غیر ایزوترپ،درزهدارو..
5- تاثیر المانهای تقویتکننده مانند راکبولت و طراحی پوشش محافظ داخلی
خرید اینترنتی فایل کامل :
منظور نگارنده از ارائه این بحث آن است که هیچ نرم افزار جامع و کاملی که بتواند تمامی ملاکهای مورد نیاز برای همه نوع تحلیل را داشته باشد، یافت نمی شود. در نتیجه با تمامی این امکانات هنوز برنامه نویسی در بحث تونل و شیبهای سنگی،برای اهداف خاصی که نرمافزار قادر به پوشش آن نیست، فراوان انجام می شود.
در این پژوهش اهداف چندی مدنظر میباشد که عبارتند از
1- مقایسه ترسیمی بین نواحی گسیختگی یک سازهی زیر زمینی در شرایط بارگذاری یکسان، تحت دو معیار هوک-براون وبنیاوسکی در یک محیط سنگی با رفتار الاستیک؛ ومقایسه آن با جوابهای تحلیلی ارئه شده
2- تاثیر بار برشی بر نواحی گسیختگی اطراف تونل
3- ارائه مدل رفتاری الاستو پلاستیک غیر خطی با معیار هوک و براون و مقایسه نتایج آن با یکی از نرم افزارهای تجاری
قابل ذکر است که کلیه مراحل برنامه نویسی در محیط متلب[4] انجام یافته است.
[1]-Finite Element Method
[2]-Hoek&Brown
[3]-Benyavsky
[4]–Matlab
