بررسي اثر جنس، شكل و محل قرارگيري جداسازهاي لرزه اي بر كاهش اثر انفجارهاي سطحي بر تونل هاي زيرزميني

كارشناسي ارشد

پژوهش حاضر به مدلسازي عددي كاهش اثر امواج ناشي از انفجار در خاك بر روي سازه¬هاي زيرزميني با استفاده از نرم¬افزار LS-DYNA پرداخته است. وقوع حملات تروريستي در دهه¬ي اخير و موشكباران مناطق مسكوني، محققين را بيش از پيش به كار در اين زمينه ترغيب كرده است. به منظور كاهش ارتعاشات در خاك از موانعي استفاده مي¬شود كه به آن¬ها جداساز ارتعاشي مي¬گويند. بارهاي ناشي از پديده¬ي انفجار در خاك در دو مكانيزم، به سازه¬هاي زيرزميني اعمال مي¬گردند؛ مكانيزم بارگذاري آني ناشي از انتشار امواج ضربه¬اي (shock) و مكانيزم بارگذاري اينرسي ناشي از وزن توده¬ي خاك. براي اعتبارسنجي مدل عددي از نتايج آزمايشات سانتريفيوژي ديويز استفاده شده است. پس از اعتبار سنجي نتايج، مطالعات پارامتري در چهار بخش صورت گرفت. در بخش اول، اثر جنس مصالح بر جداسازي ارتعاشات ناشي از انفجار بررسي گرديد. موانعي از جنس بتن، فوم با چگالي¬هاي متفاوت، ورق فولادي و مانع مركب فوم- بتن مدل گرديدند. نتايج مدلسازي عددي مويد نتايج به دست آمده از آزمايشات ديويز بودند. مانع مركب فوم- بتن بهترين عملكرد را از خود نشان داد. در بخش دوم، اثر محل قرارگيري مانع بر كاهش بارهاي ناشي از انفجار مورد بررسي قرار گرفت. به طور كلي، در انفجارها¬ي حوزه¬ي نزديك، هر چه مانع از ماده¬ي منفجره دورتر و به سازه¬ي زيرزميني نزديكتر باشد، عملكرد بهتري خواهد داشت. در بخش سوم، اثر شكل هندسي مانع بررسي گرديد. از بين چهار حالت بررسي شده، مانع مكعب مستطيل شكل مركب (بتن و فوم) بهترين عملكرد را از خود نشان داد. بعد از آن به ترتيب مانع استوانه¬اي شكل، مانع مكعب مستطيل بتني و مانع با شكل خطي قرار گرفتند. در بخش چهارم، اثر ارتفاع مانع مورد بررسي قرار گرفته است. با افزايش ارتفاع مانع، جداسازي ارتعاشي در فاز اوليه¬ي بارگذاري (بار شوك) پيوسته بهبود مي-يابد اما تاثير چنداني در فاز ثانويه¬ي بارگذاري مشاهده نمي¬گردد. واژه‌هاي كليدي: انفجار، سازه¬هاي زيرزميني، جداسازهاي ارتعاشي، نرم افزار LS-DYNA.

188632

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حسين صالح زاده

مهندسي عمران- گرايش ژئوتكنيك

دكتر حميدرضا رازقي