بررسی اثر موقعیت و ابعاد دال‌های محافظ تونل بر کاهش آثار ناشی از انفجار در سطح زمین

Abstract

مطالعه رفتار و ایمن‌سازی تونل‌های مدفون که شریان‌های حیاتی هر کشور هستند به دلیل اجرای این سازه‌ها در محیط پیچیده خاک، همواره با دشواری‌های زیادی همراه بوده است. از طرفی در سال‌های اخیر به دلیل افزایش تهدیدات امنیتی و تروریستی، نیاز به بررسی رفتار این سازه‌ها در مقابل بارهای انفجاری بیشتر از گذشته احساس شده است. در تحقیق حاضر به بررسی پدیده انفجار در سطح زمین و اثر موج ناشی از آن روی تونل‌ مدفون پرداخته ‌شده است و با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی در نرم‌افزارANSYS-AUTODYN، ابتدا پدیده گسترش موج انفجار در خاک در یک محیط سه‌بعدی و با هندسه کامل شبیه‌سازی‌شده و پس از اطمینان از صحت نتایج، اثر عمق دفن دال‌های محافظ معمولی و سپس دال‌های مرکب تقویت‌شده با لایه‌ای از ورق فولادی در زیر آن بررسی شده است. در ادامه نیز اثر ابعاد هندسه دال در کاهش آثار مخرب انفجار بر روی تونل، ارزیابی‌ شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که هرچقدر دال محافظ به سازه تونل نزدیک‌تر باشد محافظت بهتری از تونل صورت خواهد گرفت. بعلاوه افزایش ضخامت دال بتنی همواره باعث کاهش آثار ناشی از انفجار بر روی مقطع تونل می‌شود اما تغییر طول دال بتنی صرفاً نمی‌تواند معیار مناسبی برای پیش‌بینی آثار بار انفجاری بر مقطع تونل باشد.