14241

14241

بررسي اثرات اندركنش تونل و گسلش معكوس با روش المان مجزا و مقايسه با روش المان محدود

كارشناسي ارشد

خاك و پي

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر محمد حسن بازيار

عمران

چكيده اهميت تغييرشكل هاي ايجاد شده در زمين در حينزلزله مانند تغيير شكل هاي ناشي از فرايند گسلش بوسيله اثراتي كه بر سازه ها سطحي و زير زميني در زمين لرزه هاي اخير داشته اند شناخته شده است. براي ارزيابي مكانيزم اندركنشي كه بين سازه هايي مانند تونل و محيط پيرامون آنها رخ مي دهد تحليل هاي عددي با محيط پيوسته مانند روش المان محدود در شبيه سازي پاسخ مشاهده شده در آزمايشگاه و در محل كاربرد گسترده اي دارند. موفقيت آميز بودن تحليل هاي عددي با محيط پيوسته در تحقيقات بسياري اثبات شده است. با اين حال با توجه به اينكه ماهيت خاك دانه اي است، روش هاي المان مجزا داراي مزاياي بيشتري نسبت به رويكرد هاي المان محدود مي باشند كه به مهندسان در فهم مكانيزم هاي جزيي درحل مسائل غير خطي پيجيده كمك شاياني مي كند. پژوهش حاضر از روش المان مجزا با استفاده از كد نويسي در نرم افزار PFC2D بهره گرفته است تا اندركنش بين خاك و تونل هاي زير سطحي را حين فرايند گسيختگي گسلش معكوس شبيه سازي كند. از نتايج يك سري آزمايشات سانتريفيوژ براي اعتبار سنجي مدل هاي عددي استفاده شده است. همگرايي قابل قبول نتيجه شده بين پيش بيني هاي عددي و نتايج آزمايشگاهي نشان دهنده ي موفقيت آميز بودن مدل عددي توسعه داده شده مي باشد. شبيه سازي هاي عددي به روش المان مجزا با يك سري شبيه سازي هاي عددي به روش المان محدود مقايسه شده اند. هدف از اينمقايسه فهم بهتركارآمدي هريك از اين روش ها در مدلسازي فرايند هاي طبيعي مي باشد. بررسي هاي صورت گرفته حاكي از آن است كهمدل هاي المان مجزا نتايج نزديك به واقع تري نسبت به روش المان محدود ارائه مي دهند. با اين حال مدلسازي به روش المان مجزا نسبت به روش المان محدود داراي پيچيدگي هاي بيشتري است. در نتيجه در مواجهه با مسايل ژئوتكنيكي، اينكه كدام روش انتخاب شود به دقت و نياز مساله بستگي دارد و نيازمند قضاوت مهندسي است. واژه‌هاي كليدي:روش المان مجزا؛ تونل؛ اندركنش؛ گسلش معكوس؛ المان محدود