شکل۶-۲۲-ناحیه گسیختگی برای تونل کامل در حالت الاستو پلاستیک توسط نرمافزار
همانطور که در مقدمه اشاره شد کمتر نرم افزاری با روش المان محدود داریم که بتواند ناحیه پلاستیک اطراف تونل را با توجه به معیارهای موجود در مکانیک سنگ ترسیم کند، از طرفی تاکنون راه حل تحلیلی دقیقی برای آنالیز تنش در محیط الاستو پلاستیک ارائه نگردیده است. در این تحقیق به کمک نرم افزار ADINAکانتور تنش اصلی را رسم میکنیم. گرچه این کانتور تنش ناحیه گسیختگی اطراف تونل را به طور دقیق نشان نمیدهد اما الگوی گسیختگی را میتوانیم از روی آن حدس بزنیم.همانطور که از شکل ۶-۱۲ پیداست بیشترین تنشها را درسقف و کف سازه زیرزمینی داریم در تجیجه گسیختگی نیز از همین نواحی آغاز میگردد که با نتایج برنامه ما به خوبی هماهنگی دارد.
شکل۶-۲۳-کانتور تنش اصلی ماکزیمم در اطراف تونل توسط نرمافزار ADINA
۶-۱-۵- مثال ۸:
به دنبال ترسیم ناحیه گسیختگی برای تونل دایروی در محیط الاستو پلاستیک ناهمگن هستیم.در کارهای اجرایی مواجه با محیطهای سنگی ناهمگن به کرات پیش می آید. در نتیجه برنامه ما باید قابلیت رویارویی با چنین محیطهایی را داشته باشد.در این بخش تونلی دایروی رادر فضایی ناهمگن الاستو پلاستیک،شامل دو نوع سنگ در محیط هوک و براون مطابق شکل تحلیل میکنیم.
شکل۶-۲۴-تصویر تونلی در محیط ناهمگن
سازه زیر زمینی دایرهای با شعای ۵ متر میباشد و حوضه مورد بررسی مربعی و به ابعاد ۵۰ متر در ۵۰ متر میباشد.تنش قائم اعمال شده بر روی نمونه ۱۰۰ مگاپاسکال است.بقیه مشخصات به شرح زیر است. لازم به ذکر است نمونه یکlimeston و نمونه دو sandston میباشد که مشخصات و ضرایب هوک-براون آنها قبلا محاسبه شده است..
چون تحلیل الاستو پلاستیک انجام میدهیم نیاز به منحنی تنش کرنش برای هر ۲ نمونه سنگ نیز داریم. نمودارهای تنش کرنش مطابق شکل۶-۲۱ میباشد.
شکل۶-۲۵-نمودار تنش کرنش نمونه سنگ شماره۱
شکل۶-۲۶-نمودار تنش کرنش نمونه سنگ شماره۲
مانند حالت قبل باید منحنی تنش- کرنش را به تعداد بازههای مورد نیاز برای عمل سعی و خطا تقسیم کنیم و از آنجایی که ۸ عمل سعی و خطا داریم پس نیاز به ۷ بازه تقسیم داریم. پس از اینکه یک بار بنامه را اجرا میکنیم میبینیم که اکثر المانها از بازهی سوم به بعد وارد منطقه پلاستیک میشوند پس منطقه غیر خطی یا همان پلاستیک هر دو منحنی را به ۴ بازه تقسیم میکنیم و شیب هر کدام را بدست آورده و پیرو آن ضریب A برای هر قسمت را که برای بدست آوردن ماتریس الاستو پلاستیک لازم است، محاسبه میکنیم.شرح دقیق نتایج در جدول آورده شده است. در ادامه کل شکل را به ۲۳۰ المان ۴ نقطهای ایزوپارامتریک تقسیم میکنیم.
نمونه شماره ۲ | نمونه شماره ۱ | |||
A | E | A | E | شماره قطعه |
۲۵۰۰۰ | ۱۰۰۰۰ | ناحیه الاستیک | ||
۱۳۴۷ | ۱۳۴۰ | ۱۷۶۴ | ۱۵۰۰ | ۱ |
۱۳۴۷ | ۱۳۴۰ | ۱۷۶۴ | ۱۵۰۰ | ۲ |
۱۳۴۷ |