مقایسه اثر تحلیل دو بعدی و سه بعدی در حالت استاتیکی و شبه دینامیکی بر نگهدارنده های تونل با استفاده از مدل های عددی

ایجاد تونلهای زیرزمینی تغییرات قابل ملاحظه ای در تنشهای توده سنگ ایجاد میکند به همین دلیل برای رسیدن به پایداری ضروری است تا تنشها و تغییر شکلها در توده سنگ به دقت مورد بررسی قرار گیرد. در ایجاد یک تونل، پیچیدگیهای زیادی وجود دارد از جمله تغییرات فشار منفذی، رفتار پلاستیک، تغییر شکل پوشش و سازههای موجود. روشهای عددی یکی از روشهایی هستند که قابلیت تحلیل و بررسی چنین پیچیدگیهایی را دارند. از جمله روشهای عددی که در مهندسی تونل استفاده میشود روش اجزا محدود و تفاضل محدود میباشد که در این پایان نامه با استفاده از این روشها به تحلیل پرداخته میشود. هر روش عددی شامل یک تحلیل دوبعدی و یک تحلیل سه بعدی است که برای تصمیم به این که از کدام یک از این دو استفاده شود باید ملاحظاتی در نظر گرفته شود، زیرا با وجود اینکه ماهیت به صورت سه بعدی است اما در حالت کرنش مسطح تحلیل سه بعدی ضروری نیست و به جای آن یک مدل دوبعدی میتواند جایگزین شود. هدف در این پایان نامه مقایسه ی تحلیل دوبعدی و سه بعدی تونلها با استفاده از روشهای عددی و تاثیر آن بر مقدار q در حالت لرزه ای است. همچنین روابطی جدید برای ارتباط بین تغییر مکان های دو بعدی و سه بعدی در توده سنگ های مختلف پیشنهاد میگردد. مطابق با نتایج حاصل از تحلیلهای مختلف در توده سنگهای سالم، مقدار تغییر مکان اطراف تونل در حالت دو بعدی بزرگ¬تر از حالت سه بعدی است اما درتوده سنگهای ضعیف مقدار تغییر مکان اطراف تونل در حالت دوبعدی کمتر از حالت سه بعدی است. اگر برای طراحی یک تونل بر اساس استاندارد طراحی موجود تنها بارهای استاتیکی در نظر گرفته شود در این صورت دیوارهای کناری و سقف تونل، فاقد مهار برشی بوده و در اثر وقوع زلزله آسیب پذیر خواهند بود. بر این اساس علاوه بر تحلیل استاتیکی، تحلیل شبه دینامیکی و اثر هر یک از این تحلیلها بر روی نگهدارنده های تونل در حالت دوبعدی و سه بعدی بررسی خواهد شد.