مدل سازی عددی انفجار در سازه های مدفون با استفاده از روش SPH

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22044/tuse.2025.15571.1496

چکیده

در عصر حاضر با افزایش حملات تروریستی به سازه‌ها و ساختمان‌های پرجمعیت که گاهی نیز جنبه دولتی و سیاسی دارد، موضوع انفجار بیشتر موردتوجه مهندسین و طراحان سازه قرار گرفته است. از سوی دیگر پدیده‌های طبیعی مانند انفجار گاز و یا آتش‌سوزی نیز می‌توانند بارهای مشابهی را به سازه وارد کنند. در این پژوهش به بررسی اثر بارگذاری انفجاری بر روی تونل‌های زیرزمینی پرداخته شده است. در این پژوهش انفجار ناشی از 500 الی 5000 کیلوگرم TNT در اعماق 10 الی 20 متر از سطح زمین و تأثیر آن بر تونل زیرزمینی مورد تحلیل قرار گرفته است. برای مدل‌سازی از روش بدون شبکه SPH و نرم‌افزار اتوداین استفاده شده است. نتایج حاصل از مقایسه این نمودارها رابطه مستقیم اثر انفجار با جرم ماده منفجره و رابطه معکوس آن را با عمق انفجار نشان می‌دهد. همچنین استفاده از خاصیت تکیه‌گاهی خاک اطراف تونل و همچنین به حداقل رسیدن نیروی وزن سازه، با حفاری تونل در عمق مشخصی از زمین باعث کاهش محسوس نیروهای لختی می‌شود. از سوی دیگر هرچه میرایی و خاصیت ویسکوالاستیک خاک بیشتر باشد، دامنه موج شوک ناشی از انفجار سطحی و زیرسطحی کمتر خواهد شد. نتایج همچنین نشان داد که تنش فون میزس و فشار وارد بر تاج تونل در تمامی حالت تا 3 برابر مقدار وارد بر کف تونل بوده است. این مقادیر با افزایش عمق قرارگیری تونل، به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 خرداد 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار