مدل کردن آزمایش برش مستقیم برای مطالعه رفتار درزهای اطراف تونل

امروزه با گسترش صنعت حمل و نقل، نیاز به احداث تونل، امری اجتناب ناپذیر است و به تبع آن بررسی پایداری آن درکنار عوامل ساختاری مانند ناپیوستگی ها، در طراحی بسیار حائز اهمیت می باشد. آزمایش برش مستقیم یکی از پرکاربرد ترین آزمایش های ژئوتکنیکی در مطالعه رفتار عارضه های زمین مانند درزها می باشد. به وسیله این آزمایش می توان رفتار برشی و اتساع دو سطح لغزنده بر یکدیگر را بررسی کرد. در این مقاله، یک المان درز کرنش ثابت ارایه شده که در آن با ترکیبی از لغزنده و فنر، برخلاف مدل های پیشین رفتار برشی درز در قسمت پلاستیک هم، مدل شده است، در نهایت، یک آزمایش برش مستقیم با سختی برشی و عمودی ثابت بر اساس روش المان های محدود، برنامه-نویسی شده و رفتار درز تحت تنش های عمودی فزاینده با سختی های برشی و زبری های مختلف، بررسی شده است. نتایج این تحلیل نشان می دهد که با افزایش سختی برشی درز، تغییر مکان های برشی، کاهش می یابد و به تبع آن اتساع کم می-شود و با افزایش سطح تنش عمودی، با وجود اینکه درز، اتساع بیشتری را تجربه می کند، اما نرخ افزایش اتساع کاهش می-یابد. همچنین، با افزایش زبری، تنش برشی نهایی افزایش می یابد ولی تاثیر تنش عمودی در افزایش مقاومت برشی بیشتر از زبری می باشد و به علاوه افزایش زبری اثر مستقیم در افزایش اتساع دارد.