پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 421 |
| تعداد مقالات | 5,523 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,347,331 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,470,522 |
شبیه‌سازی انفجار سازه‌های زیرزمینی برای کاربردهای مختلف به روش تفاضل محدود | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 54، شماره 7، مهر 1401، صفحه 2527-2546 اصل مقاله (2.05 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.19856.7282 | ||
| نویسندگان | ||
| اشکان قلی پور نوروزی* 1؛ شایان ساکی پور2؛ معین محمدی زاده1 | ||
| 1دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| تحلیل سازه های زیرزمینی تحت انفجار با توجه به پیچیدگی بارگذاری دینامیکی انفجار و رفتار خاک دارای چالش هایی می باشد. با توجه به نقش سازه های زیرزمینی به عنوان پناهگاه و آسیب پذیری این سازه‌ها در برابر بارهای انفجاری، نیاز به بررسی و تحلیل اثر انفجار بر این سازه‌ها احساس می شود. هدف این مطالعه بررسی تأثیر فاصله پرتابه انفجاری از سازه زیرزمینی و قطر کره انفجاری بر سازه زیرزمینی می باشد. بدین منظور با استفاده از روش تفاضل محدود و تحلیل دینامیکی سازه زیرزمینی برای فاصله های مختلف پرتابه انفجاری و قطرهای مختلف کره انفجاری شبیه سازی گردید. در این مطالعه انتشار امواج انفجار به صورت کره‌ای با اعمال فشار انفجار بر دیواره کره انفجاری در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش فاصله سازه زیرزمینی از مرکز انفجار، فشار بیشینه خاک بر روی سیستم نگهداری و همچنین گشتاور خمشی و نیروی محوری در تاج و دیواره سازه نگهداری تونل به صورت نمایی کاهش می‌یابند. همچنین پس از رسیدن موج انفجار به سیستم نگهداری تونل، جابجایی و سرعت عمودی ذرات سیستم نگهداری در تاج تونل (که دقیقاً زیر مرکز کره انفجاری قرار دارد) بیشترین مقدار را دارد. با افزایش قطر کره انفجاری، گشتاور خمشی در تاج و دیواره تونل تقریباً به صورت خطی افزایش می‌یابد که این شیب برای تاج تونل سه برابر دیواره می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تحلیل دینامیکی؛ پرتابه نفوذی؛ سازه زیرزمینی؛ انفجار؛ روش عددی | ||
| موضوعات | ||
| بارگذاری انفجاری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Simulation of Underground Structures Explosion using Finite Difference Method for Different Applications | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ashkan Gholipoor noroozi1؛ shayan sakipour2؛ Moein Mohammadizadeh1 | ||
| 1Phd Student,Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran | ||
| 2Msc,Geotechnical Engineering,Faculty of Civil Engineering,Tarbiat Modares University | ||
| چکیده [English] | ||
| Analysis of underground structures under blast has challenges due to the complexity of blast dynamic loading and soil behavior. Due to the role of underground structures as a shelter and the vulnerability of these structures to explosive loads, it is vital to investigate and analyze the effect of explosions on these structures. The aim of this study is to investigate the effect of explosive projectile distance from the underground structure and the diameter of the explosive sphere on the underground structure. For this purpose, using the finite difference method and dynamic analysis, the underground structure was simulated for different distances of the explosive projectile and different diameters of the explosive sphere. In this study, the propagation of explosion waves in a spherical manner was considered by applying an explosion pressure on the wall of the explosive sphere. The results show that with increasing the distance of the underground structure from the center of the explosion, the maximum soil pressure on the maintenance system as well as the bending moment and axial force in the canopy and wall of the tunnel maintenance structure decrease exponentially. In addition, after the explosion wave reaches the tunnel maintenance system, the displacement and vertical velocity of the storage system particles in the tunnel crown is the highest. As the diameter of the explosive sphere increases, the bending moment at the crown and wall of the tunnel increases almost linearly, which is three times the slope for the tunnel crown. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Dynamic analysis, Projectile, Explosion, Underground structure, Numerical method | ||
| مراجع | ||
|
[1] M. Momenzadeh, M.R. Mansouri, A. Aziminejad, Assessing the damages created in the twin circle tunnels under explosive loading and their responses, Tunneling & Underground Space Engineering, 8(2) (2019) 89-108, (In Persin). [2] TM5-1300, The Design of Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions-Technical Manual, US Department of the Army-Navy and Air Force-Washington DC, (1990). [3] A.M. Remennikov, A review of methods for predicting bomb blast effects on buildings, Journal of Battlefield Technology, 6(3) (2003) 155-161. [4] N. Nagy, M. Mohamed, J.C. Boot, Nonlinear numerical modeling for the effect of surface explosions on buried reinforces concrete structures, Geomechanics & Engineering, 2(1) (2010) 1-18. [5] Y. Yang, X. Xie, R. Wang, Numerical simulation of dynamic response of operating metro tunnel induced by ground explosion, Journal of Rock Mechanics & Geotechnical Engineering, 2(4) (2010) 373-384. [6] H. Shahnazari, M. Esmaeili, H. Ranjbar, Simulating the Effects of Projectile Explosion on a Jointed Rock Mass Using DEM 2D: A Case Study of Ardebil-Mianeh Railway Tunnel, International Journal of Civil Engineering, 8(2) (2010). [7] S.H. Mirzeinali, M.H. Baziar, M. Rabeti Moghaddam, H.R. Hashemi, Determination of Maximum Free Field Explosion Pressure of Conventional Projectiles in Soil for Modeling of Blast Loading Effect on the Underground and Above Ground Structures using FAC Software, 1st Conf. on Passive Defence and Resistance Structures, Babol Noshirvani University of Technology, (2010), (In Persin). [8] M. Mohammadnejad, A. Ramazanzadeh, M.E. Jalali, Dynamic Analysis of Underground Structure Under Explosion of Penetrating Bunker Buster, 6st International Conf. on Seismology and Engineering, (2010), (In Persin). [9] J.S. Castro, L.S. Bryson, N.K. Gambern, B.T. Lusk, Numerical modeling of subsurface blasting, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Toronto: Canadian Geotechnical Society, 9 (2011). [10] B. Mobaraki, B. Vaghefi, Numerical Study of the Depth and Cross-Sectional Shape of Tunnel under Surface Explosion, Tunn. Undergr. Sp. Tech, 47 (2015) 114-122. [11] M.R. Kheirandish, B. Alizadeh Sevari, The Study of Explosion Impact on Underground Tunnels, Case Study: North of Tehran. Scientific Journal of Advanced Defence Science and Technology, (2016) 201-208. [12] O. Rezaee, Dynamic Study of Buried Structures in Surface Blast with a Passive Defense Approach, NAJA Engineering Studies Journal, 9(32) (2017) 64-98, (In Persin). [13] J. Zhua, Y. Lia, S. Wub, R. Zhangc, L. Rend, Decoupled explosion in an underground opening and dynamic responses of surrounding rock masses and structures and induced ground motions: A FEM-DEM numerical study, Tunnelling and Underground Space Technology, 82(2018) (2018) 442-454. [14] M. Rahimi Dizadji, A. Fahimifar, M. Jabbarzadeh, Sensitivity Analysis of Un-lined Underground Spaces under Dynamic Loading using Numerical Methods, Amirkabir Journal of Civil Engineering, 2 (50) (2018) 377-390, (In Persin). [15] L. Guangkuna, W. Weic, L. Ruichaoa, Z. Weimingb, Z. Qiangb, Deriving formulas of loading distribution on underground arc structure surface under close-in explosion, Engineering Failure Analysis, 115(2020) 104608. [16] A. Rashiddel, M. Kharghani, D. Dias, M. Hajihassani, , Numerical study of the segmental tunnel lining behavior under a surface explosion – Impact of the longitudinal joints sha, pe, Computers and Geotechnics,, 128(2020) (2020) 103822. [17] G. Wang , A. Cao, X. Wang, R. Yu, x. Huang, J. Lin, Numerical simulation of the dynamic responses and damage of underground cavern under multiple explosion sources, Engineering Failure Analysis, 1350-6307/© 2020 Elsevier Ltd, (2020). [18] M.H. Taghavi Parsa, S. Peyman, Analysis of the Effect of Buried Explosive Loading on Underground Reinforced Concrete Structures, Amirkabir Journal of Civil Engineering, 1 (51) (2019) 3-18, (In Persin). [19] UFC 3-340-02, Structures to Resist the Effects of Accidental Explosion, Unified Facilities Criteria, (2008). [20] Itasca consulting group, Flac3d v6 manual, U.S. Minneapolis, (2019). [21] T. 5-855-1, Fundamental of Protective design-Technical Manual, US Department of the Army, (1986). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,550 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,139 |
||