بررسی آزمایشگاهی و عددی مقاطع تونل دارای المان بتنی با شکل¬پذیری بالا(HDC) ¬ واقع در محیط¬های مچاله¬شونده

چکیده

به منظور بررسی دقیق رفتار واقعی تونل­ها در اثر بارهای وارده در شرایط گوناگون محیطی، نیازمند ساخت نمونه­هایی در مقیاس واقعی می­باشیم ولی با توجه به اینکه ساخت و اعمال نیروها در مقیاس­ بزرگ مستلزم صرف هزینه بالایی می­باشد و از طرفی در بعضی شرایط امکانات آزمایشگاهی برای آماده­سازی شرایط بارگذاری در این مقیاس فراهم نمی­باشد، لذا برای کاهش هزینه­ها و امکان انجام بارگذاری­های مختلف از نمونه مدل­های آزمایشگاهی برای ساخت و بارگذاری استفاده می­گردد. ساخت نمونه­های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک بایستی به گونه­ای باشد تا شرایط واقعی را تا حد قابل قبولی تداعی نماید. معمولاً در راستای بررسی رفتار تونل­ها از نمونه­های کوچک آزمایشاهی تا مقیاس تقریبی 40/1 اندازه واقعی استفاده می­گردد. در این پژوهش تونل­هایی در مقیاس آزمایشگاهی با قطر 15 سانتی­متر ساخته شده و با استفاده از یک Set up خاص که در دانشگاه صنعتی سهند ساخته شده است نمونه­ها تحت بارگذاری شعاعی قرار گرفته­اند. مقاطع تونل مورد آزمایش در نرم افزار اجزاء محدود اباکوس مدل­سازی شده­اند و نتایج نمونه مقاطع تونل آزمایشگاهی شامل کرنش شعاعی بوجود آمده در برابر بار وارده با مدل­های عددی نظیر مقایسه شده­اند. تحلیل نتایج نشان می­دهد کرنش شعاعی بوجود آمده در مقاطع تونل با افزایش المان­های شکل­پذیر افزایش می­یابد. ایجاد کرنش­های کوچک در مقاطع تونل می­تواند بار و تنش­های وارده به مقاطع را به شدت کاهش دهد و از طرفی با برآورد کرنش شعاعی محیط سنگی و پیرامونی تونل­ها می­توان از چیدمان مناسب المان بتنی با شکل­پذیری بالا  استفاده نمود.