بررسی انواع روش های تحلیل ساختاری پوشش سگمنتی و مدل سازی سه بعدی سگمنت به روش المان محدود (مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب)

توسعه روزافزون کشور در بخش های مختلف اعم از حمل و نقل عمومی شهری، ترابری بین شهری و شبکه های جمع آوری و انتقال آب و فاضلاب نیاز به احداث تونل های جدید را در کشور ضروری می سازد . بر طرف کردن این نیاز با استفاده از روش های سنتی مانند چالزنی و انفجار بسیار مشکل ، زمان بر و پرهزینه است. امروزه حفاری مکانیزه تونل ها در سراسر دنیا توسعه یافته است. استفاده از سیستم های نگهداری پیش ساخته شده (پوشش سگمنتی) یکی از ملزومات این نوع حفاری است برای تحلیل پوشش های سگمنتی روش های متعددی ابداع شده است که توسعه این روش ها بر اساس مدل کردن درزهای طولی و عرضی پوشش سگمنتی است. به طور کلی این روش ها به سه دسته تجربی ، تحلیلی و عددی تقسیم می شوند. در این مقاله پس از معرفی تمامی روش های طراحی سگمنت، جدیدترین روش انتخاب شد. ابتدا بارهای وارده بر پوشش سگمنتی پس از نصب در تونل توسط نرم افزار UDEC تعیین شد. سپس این مقدار بار بر روی سگمنت های مدل سازی شده در نرم افزار المان محدود ABAQUS اعمال گردید. نتایج حاصل از مدل سازی سه بعدی در نرم افزار نشان داد که بیشترین مقدار جابجایی در سگمنت ها در شرایط مختلف تنش مربوط به سگمنت کف می باشد. بر اساس مدل سازی های انجام شده و معیارهای شکست به دلیل بالا بودن تنش فشاری، احتمال ترک خوردگی در بتن سگمنت در مدل قابل پیش بینی است که این نتایج کاملا با مشاهدات در سگمنت های تونل گلاب انطباق دارد.

کلیدواژه ها:

سگمنت ، روش عددی ، تونل گلاب ، مدل سازی سه بعدی ، ABAQUS