دانلود مقاله ترجمه شده دستورالعمل ساده سازی شده‌ای برای [کاربرد روش] اجزای محدود [در] تحلیل عملکرد طولی تونل‌های سپری با در نظرگرفتن تغییرات خاک در راستای طولی

در این مقاله یک دستورالعمل ساده سازی شده بر مبنای روش اجزای محدود (FEM) به منظور تحلیل عملکرد طولی تونل‌های سپری، با در نظر گرفتن تغییرات طولی پارامترهای ژئوتکنیکی ارائه شده است. در اینجا تغییرات مکانی خواص خاکِ زمین زیر تونل، بطور خاص مورد توجه قرار گرفته است. اعتبار جواب FEM بوسیله حل تحلیلی مسئله و تست‌های مدل تحت سناریو‌های مختلف، مورد بررسی قرار گرفت. از نظریه میدان‌های تصادفی برای مدلسازی تغییرات مکانیِ (در راستای طولی) ضریب واکنش بستر استفاده شد که یکی از پارامترهای کلیدی خاک برای تحلیل FEM عملکرد طولی تونل‌های سپری به شمار می‌رود. برای روشن شدن ظرفیت این دستورالعملِ مبتنی بر FEM ساده سازی شده در تحلیل عملکرد طولی تونل‌های سپری با تغییرات مکانی در پارامترهای خاک، یک مثال فرضی ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهند که نشست کلی تونل عمدتاً متأثر از میانگین خواص خاک است، در حالیکه میزان نشست تفاضلی تونل به شدت تحت تأثیر تغییرات و مقیاس نوسانات در خواص خاک می‌باشد.

1-مقدمه

از 170 سال پیش که احداث اولین تونل سپری در لندن به پایان رسید، تونل سازی با استفاده از سپر، با توجه به انعطاف پذیری، گزینش پذیری و حداقل اثرگذاری روی ترافیک زمینی و سازه‌های سطحی، طرفداران بیشتری پیدا کرد [18]. اگرچه روش طراحی تونل‌های سپری از مدل‌های تجربی به مدل‌های مبتنی بر مکانیک تغییر کرده است، اما رویه‌های فعلی طراحی آسترکشی قطعه ای، هنوز هم بر اساس تحلیل مقاطع بحرانی تونل و با در نظر گرفتن شرایط کرنش صفحه‌ای انجام می‌شوند [2، 17، 18، 32]. علاوه بر این، انتخاب مقاطع بحرانی هم کاملاً به شکل ذهنی انجام می‌شود؛ بطوریکه ممکن است مقطعی که عمیق‌ترین روبار را دارد، مقطعی که کم عمق‌ترین روبار را دارد، یا پایین‌ترین سطح ایستابی به عنوان مقطع بحرانی انتخاب شوند. همچنین ممکن است مقطعی با اضافه بار زیاد، مقطعی تحت بارهای غیرهم مرکز یا سطح غیرتراز به عنوان مقطع بحرانی انتخاب شود، یا حتی ممکن است این مقطع در جایی انتخاب شود که تونل دیگری در حال حاضر وجود دارد یا در آینده احداث خواهد شد..