برآورد نیروهای داخلی سیستم نگهداری تونل ها با استفاده از روش های تحلیلی و عددی

تعیین نیروهای داخلی یکی از مهم ترین ارکان طراحی سیستم نگهداری تونل ها می باشد. در این پژوهش با استفاده از روش های تحلیلی و عددی به برآورد نیروهای داخلی سیستم نگهداری پرداخته شده است و نتایج حاصل از روش های تحلیلی و عددی با هر دو فرض عدم لغزش نسبی و لغزش کامل، در حالت دو بعدی و سه بعدی با یکدیگر مقایسه شده اند. استحکام سیستم نگهداری در مقابل بارهای وارده نیز با استفاده از نمودار اندرکنش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از روش های تحلیلی و عددی با یکدیگر تطابق خوبی داشته و نشان دادند در بخش های مختلف سیستم نگهداری نیروی محوری حاصل با فرض لغزش کامل، نسبت به نیروی محوری حاصل با فرض عدم لغزش نسبی، از یکنواختی بیشتری برخوردار می باشد و ممان خمشی حاصل با فرض لغزش کامل نسبت به ممان خمشی حاصل با فرض عدم لغزش نسبی، به میزان تقریبی 15% بیشتر می باشد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش نسبت تنش افقی به تنش عمودی (در تنش عمودی ثابت) نیروی محوری افزایش می یابد و هر چه شرایط تنش از شرایط تنش هیدرواستاتیک بیشتر فاصله می گیرد، ممان خمشی افزایش می یابد. طبق نتایج با افزایش نسبت مدول الاستیک سیستم نگهداری بر مدول الاستیک زمین، نیروی محوری به صورت غیر خطی و ممان خمشی به صورت خطی افزایش می یابند. با افزایش شعاع تونل نیز نیروی محوری به صورت خطی افزایش و ممان خمشی به صورت غیر خطی کاهش می یابد.