مروری بر روش های مدلسازی درزه های طولی پوشش سگمنتال بتنی تونل ها

تونل های شهری بدلیل افزایش سرعت در حفاری و کاهش نشست در سطح زمین اکثرا بوسیله ی ماشین های حفار تمام مکانیزه (TBM) حفر می شوند. بطور معمول در این نوع ماشین ها برای نگهداری دائمی تونل از قطعات پیش ساخته بتنی به نام سگمنت استفاده می شود، که از کنار هم قرار دادن این سگمنت ها، حلقه های سگمنتی بوجود می آیند. معمولا در طراحی و تحلیل پوشش سگمنتال تونل ها، درزه های طولی سگمنت های حلقه ها نادیده گرفته شده و سیستم نگهداری تونل ها را بصورت یک پوشش یکپارچه با صلبیت خمشی یکنواخت مدل می کنند. در نتیجه مقادیر جابجایی ها دست پایین در نظر گرفته شده و در مقابل نیروهای داخلی پوشش تونل دست بالا گرفته می شود. با توجه به این که صلبیت محل درزه های طولی بسیار متفاوت از صلبیت خود سگمنت می باشد، از این رو عدم احتساب آن نتایج تحلیل سازه ای پوشش تونل را تحت شعاع قرار می دهد، از این رو، برای شبیه سازی واقع گرایانه پوشش سگمنتی تونل، توانایی بهینه کردن آرماتورهای مصرفی، و همچنین پیش بینی صحیح نیروهای داخلی سازه ای و جابجایی ها باید درزه های طولی پوشش سگمنتال را در مدلسازی لحاظ کرد. به طور کلی روش های احتساب درزه های طولی پوشش سگمنتال به دو دسته کلی، روش های غیر مستقیم و روش های مستقیم تقسیم می شوند. روش های غیر مستقیم شامل فاکتور کاهش صلبیت خمشی و همچنین ممان اینرسی مؤثر پوشش می باشند. و روش های مستقیم نیز شامل روش حلقه چند مفصلی، روش تیر و فنر چرخشی و روش پوسته و فنر می باشند. این مقاله به بررسی انواع روش های احتساب درزه های طولی سگمنت در فرآیند شبیه سازی پوشش سگمنتال تونل پرداخته و هر یک از روش ها را از نقطه نظر جامع بودن و کارآیی بررسی می کند.

Keywords:

درزه های طولی , پوشش سگمنتال تونل , صلبیت خمشی , ممان اینرسی مؤثر پوشش , تیر و فنر