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

تعیین نیروهای داخلی یکی از مهم‌ترین ارکان طراحی سیستم نگهداری تونل‌ها می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از روش‌‌های تحلیلی و عددی به برآورد نیروهای داخلی سیستم نگهداری پرداخته شده است و نتایج حاصل از روش‌های 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 اندرکنش مورد 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 محوری حاصل با فرض عدم لغزش نسبی، از یکنواختی بیشتری برخوردار می‌باشد و ممان خمشی حاصل با فرض لغزش کامل نسبت به ممان خمشی حاصل با فرض عدم لغزش نسبی، به میزان تقریبی 15% بیشتر می‌باشد. 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 افزایش می‌یابد. 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 می‌یابند. با افزایش شعاع تونل نیز نیروی محوری به صورت خطی افزایش و ممان خمشی به صورت غیر خطی کاهش می‌یابد.