ارزیابی رفتار سازه های زیرزمینی تحت بار انفجار بر مبنای سرعت بیشینه ذرات

تونل های زیرزمینی نقش مهمی در محافظت از تاسیسات مهم در برابر نیروهای مختلف از جمله انفجار ایفاء می کنند. انفجارهای سطحی و نفوذی می توانند سربار تونل و یا محیط در برگیرنده تونل را به زوال برسانند و بار زیادی را به پوشش تونل وارد نمایند. بنابراین جهت دوام تونل می بایست بار انفجار در طراحی تونل در نظر گرفته شود تا بتواند بار حاصل از خرابی خاک و سنگ اطراف را تحمل کند. یکی از معیارهای پر کاربرد برای ارزیابی شکست تونل و سازه های زیرزمینی، سرعت بیشینه ذرات می باشد. در این مقاله، این معیار جهت بررسی رفتار تونل های زیرزمینی تحت اثر انفجار سطحی استفاده شده است. در این راستا، با استفاده از شبیه سازی عددی رفتار تونل های با سطح مقطع مستطیلی و نعل اسبی تحت اثر انفجار سطحی مورد بررسی قرار می گیرد. برای شبیه سازی از نرم افزار LSDYNA استفاده شده است. در ادامه با مقایسه سرعت بیشینه ذرات و تغییر مکان در مرکز سقف و تنش فون مایزز در المان تاج تونل برای مقاطع نعل اسبی و مستطیلی اثر شکل مقطع بر رفتار تونل تحت اثر انفجار بررسی می شود. مشاهده می شود، در صورتی که ابعاد تونل ها یکسان در نظر گرفته شود، محیط دربر گیرنده تونل با مقطع مستطیل شکل مقاومت بیشتری نسبت به محیط دربر گیرنده مقطع نعل اسبی دارا می باشد.