برآورد نیروهای داخلی سیستم نگهداری تونلها با استفاده از روشهای تحلیلی وعددی

تعیین نیروهای داخلی یکی از مهمترین ارکان طراحی سیستم نگهداری تونلها است. در این پژوهش با استفاده از روشهای تحلیلی و عددی به برآورد نیروهای داخلی سیستم نگهداری پرداخته شده است و نتایج حاصل ازروشهای تحلیلی و عددی با هر دو فرض عدم لغزش نسبی و لغزش کامل، در حالت دو بعدی و سه بعدی با یکدیگر مقایسه شدهاند. استحکام سیستم نگهداری در مقابل بارهای وارده نیز با استفاده از نمودار اندرکنشمورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از روشهای تحلیلی و عددی با یکدیگر تطابق خوبی داشته و نشان دادند در بخشهای مختلف سیستم نگهداری نیروی محوری حاصل با فرض لغزش کامل، نسبت به نیروی محوریحاصل با فرض عدم لغزش نسبی، از یکنواختی بیشتری برخوردار است و ممان خمشی حاصل با فرض لغزش کامل نسبت به ممان خمشی حاصل با فرض عدم لغزش نسبی، به میزان تقریبی 15 % بیشتر است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش نسبت تنش افقی به تنش عمودی (در تنش عمودی ثابت) نیروی محوری افزایش مییابد و هر چه شرایط تنش از شرایط تنش هیدرواستاتیک بیشتر فاصله میگیرد، ممان خمشی افزایشمییابد. طبق نتایج با افزایش نسبت مدول الاستیک سیستم نگهداری بر مدول الاستیک زمین، نیروی محوری به صورت غیر خطی و ممانخمشی به صورت خطی افزایش مییابند. با افزایش شعاع تونل نیز نیروی محوری به صورت خطی افزایش و ممان خمشی به صورت غیر خطی کاهش مییابد.

Keywords:

نیروهای داخلی , سیستم نگهداری تونل , نیروی محوری , ممان خمشی , روشهای تحلیلی و عددی , نمودار اندرکنش