بررسی خسارت ناشی از انفجار داخل تونل وارد بر پوشش بتنی با استفاده از مدل سازی عددی

به طورکلی با توجه به نقش تونل های ترافیکی در شبکه حمل ونقل شهری و بین شهری و هزینه زیاد اجرا و بهره برداری آن ها، ملاحظات ایمنی و پدافند غیرعامل در این سازه ها اهمیت زیادی دارد. پوشش سازه ای تونل در مواجهه با انفجارهای داخلی تونل ناشی از عملیات خرابکارانه می تواند دچار آسیب های زیادی شود، لذا بررسی تاثیر و آسیب های ناشی از آن، در موضوع پدافند غیرعامل دارای اهمیت فراوانی می باشد. در این مقاله یک انفجار شدید در ارتفاع 3 متری از سطح تونل و در وسط آن، به میزان انرژی معادل 250 کیلوگرم TNT، توسط نرم افزار عددی LS_DYNA مدل سازی شده است. مدل عددی به صورت کوپل کامل سیال و سازه (FSI) صورت گرفته است. جهت ارزیابی پارامترهای دینامیکی سازه، میزان جابجایی و سرعت در پنج نقطه از تونل بررسی شده است. در این تحقیق، مشخصات مهندسی یکی از تونل های موجود در نظر گرفته شده و از دو مقطع D شکل و دایره ای شکل، با عرض 6 متر برای توسعه مدل ها استفاده شده است. نتایج کلی بیانگر آن است که در اثر انفجار داخل تونل، پوشش بتنی دچار آسیب شده و سرعت ماکزیمم ایجادشده در مقطع D شکل، بیشتر از مقطع دایره ای شکل است ولی جابجایی در آن کمتر است.