پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 446 |
| تعداد مقالات | 5,719 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,018,425 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,527,278 |
مدلسازی عددی و بهینه سازی ترتیب لایههای سنگی به منظور کاهش اثر بارگذاری ضربهای سطحی بر فضاهای زیرزمینی | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 6، شهریور 1404، صفحه 999-1020 اصل مقاله (1.25 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2025.19894.7322 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدیاسر رادان* ؛ آرین تدریسی پارسا مقدم؛ سید احمد حسینی | ||
| مجتمع دانشگاهی پدافندغیرعامل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| امروزه کاربرد فضاهای مدفون برای حفاظت از تأسیسات و تجهیزات حساس بر کسی پوشیده نیست. از فضاهای امن مدفون بویژه تونلها برای ایجاد انبارها، نگهداری از تجهیزات دفاعی و نظامی و همچنین ذخیره سازی برخی مواد و تجهیزات خاص استفاده میشود. علاوه بر آن استفاده از این فضاها بعنوان تونلهای خدمات شهری مانند خطوط انتقال آب، مخابرات، انرژی و ... متداول است. تامین امنیت این فضاها در برابر بارگذاریهای سطحی از موارد بسیار مهم در ساخت و طراحی آنها میباشد. فضاهای مدفون در مقابل بارگذاری های مختلف قرار میگیرند که یکی از آن ها بارگذاری ضربهای سطحی ناشی از انفجار است. در این مقاله، بارگذاری ضربهای در محیطهای مدفون با استفاده از روش کوپل اویلری - لاگرانژی (CEL)[1] در محیط نرمافزار ABAQUS بصورت عددی مدلسازی شده است. بدین منظور با استفاده از چیدمان سنگ تک لایه، دولایه و سه لایه، بیشینه فشار ناشی از بار ضربهای در مدلهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق با نتایج حاصل از شبیهسازی در این پژوهش، بیشترین میزان دمپ موج ضربهای زمانی حاصل شد که لایه سنگی با بیشترین درجه هوازدگی (سنگ متخلخل) در نزدیکترین موقعیت نسبت به فضای مدفون موردنظر قرارگرفته باشد. بر این اساس، عمق ایمن فضای مدفون مدلسازی شده برای سنگ ضعیف یا متخلخل حدود 12 متر، برای سنگ متوسط حدود 14 متر و برای سنگ قوی یا بکر حدود 18 متر بدست آمد. همچنین بر اساس نتایج حاصله، میزان تنش انتقالی از سنگ ضعیف به سنگ قوی افزایش و میزان تنش از سنگ قوی به سنگ ضعیف کاهش مییابد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بارگذاری ضربهای؛ مدلسازی عددی؛ لایه های محافظ؛ بهینه سازی؛ فضای مدفون | ||
| موضوعات | ||
| بارگذاری انفجاری؛ مکانیک سنگ | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Modeling and Optimization of Rock Layers Arrangement to Reduce the Effect of Surface Impact Loading on Underground Spaces | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Yaser Radan؛ Arian Tadrisi ParsaMoghadam؛ Seyed Ahmad Hosseini | ||
| Faculty Member of Passive Defense, Malek ashtar University of Technology | ||
| چکیده [English] | ||
| Today, the use of buried spaces to protect sensitive facilities and equipment is not hidden from anyone. Buried safe spaces, especially tunnels, are used to create warehouses, maintain defense and military equipment, and also store some special materials and equipment. In addition, it is common to use these spaces as tunnels for urban services such as water transmission lines, telecommunications, energy, etc. Ensuring the security of these spaces against surface loads is one of the most important things in their construction and design. Buried spaces are exposed to various loadings, one of which is surface impact loading caused by an explosion. In this article, impact loading in buried environments is numerically modeled using the Eulerian-Lagrangian (CEL) method in the ABAQUS software environment. For this purpose, using single-layer, double-layer, and three-layer stone arrangements, the maximum pressure caused by impact load has been investigated in different models. According to the simulation results in this research, the highest amount of shock wave damping was obtained when the rock layer with the highest degree of weathering (porous rock) is located in the closest position to the buried space. Based on this, the safe depth of the modeled buried space was found to be about 12 meters for weak or porous rock, about 14 meters for medium rock, and about 18 meters for strong or pristine rock. Also, based on the results, the amount of transfer stress from weak rock to strong rock increases, and the amount of stress from strong rock to weak rock decreases. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Impact Load, Numerical Modelling, Protective Layers, Optimization, Buried Space | ||
| مراجع | ||
|
[1] Buonsanti M, Leonardi G, Scopelliti F. 3-D Simulation of shock waves generated by dense explosive in shell structures. Procedia Engineering. 2011 Jan 1;10:1550-5. [2] Baziar MH, Salehzadeh H, Kazemi M, Rabeti Moghadam M. Centrifuge modeling of an underground structure subjected to blast loading. Journal of Advanced Defense Science & Technology. 2014 Apr 21;5(1):31-41. (in persian) [3] Abaqus/Explicit User’s Manual, version 6.13 Dassault Systems Simulia Corporation, Providence. 2016. [4] Tiwari R, Chakraborty T, Matsagar V. Dynamic analysis of tunnel in weathered rock subjected to internal blast loading. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2016 Nov;49(11):4441-58. [5] Tiwari R, Chakraborty T, Matsagar V. Dynamic analysis of tunnel in soil subjected to internal blast loading. Geotechnical and Geological Engineering. 2017 Aug;35:1491-512. [6] Feldgun VR, Karinski YS, Edri I, Yankelevsky DZ. Prediction of the quasi-static pressure in confined and partially confined explosions and its application to blast response simulation of flexible structures. International Journal of Impact Engineering. 2016 Apr 1;90:46-60.. [7] Feldgun VR, Kochetkov AV, Karinski YS, Yankelevsky DZ. Internal blast loading in a buried lined tunnel. International Journal of Impact Engineering. 2008 Mar 1;35(3):172-83. [8] Woods RD. Screening of surface wave in soils. Journal of the soil mechanics and foundations division. 1968 Jul;94(4):951-79., [9] Gui MW, Chien MC. Blast-resistant analysis for a tunnel passing beneath Taipei Shongsan airport–a parametric study. Geotechnical & Geological Engineering. 2006 Apr;24:227-48. [10] Paolella L, Ochmanski M, Modoni G. An Innovative Holistic GIS-BIM and Artificial Intelligence Based Approach to Manage Mechanized Tunnelling: The Back-Analysis of the Budapest Metro Line4. InNational Conference of the Researchers of Geotechnical Engineering 2023 Jun 17 (pp. 251-258). Cham: Springer Nature Switzerland. [11] Alipour, R., Heshmati A.A.,, Karimiazar, J., Esazadefar, N., Asghari-Kaljahi, E., Bahmani, S.H. "Resistance and swelling of Tabriz marl soils stabilised using nano-silica and nano-alumina." Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering (2022): 1-14. (in persian) [12] Alipour R, Aminpour H, Dehghanzadeh A. Investigating the effect of soil improvement by micropile method in marl soil: a case study of Bidboland, Khuzestan. Amirkabir Journal of Civil Engineering. 2023 Feb 20;54(12):4573-88. (in persian) [13] Khan S, Chakraborty T, Matsagar V. Parametric sensitivity analysis and uncertainty quantification for cast iron–lined tunnels embedded in soil and rock under internal blast loading. Journal of Performance of Constructed Facilities. 2016 Dec 1;30(6):04016062. [14] Lee J, Fenves GL. Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures. Journal of engineering mechanics. 1998 Aug;124(8):892-900.. [15] Larcher M, Casadei F. Explosions in complex geometries—a comparison of several approaches. International journal of protective structures. 2010 Jun;1(2):169-95.. [16] TM5-1300 .Structures to resist the effects of accidental explosions. Technical Manual of the US Departments of the Army and Navy and the Air Force, USA .1990. [17] Tiwari R, Chakraborty T, Matsagar V. Analysis of curved tunnels in soil subjected to internal blast loading. Acta Geotechnica. 2020 Feb;15(2):509-28. [18] Yadav HR. Geotechnical evaluation and analysis of Delhi metro tunnels (Doctoral dissertation), 2005. [19] Brox DR, Lee KW. Yielding And Collapse Of Large Span Tunnels In Weak Rock. InISRM Congress 1995 Sep 25 (pp. ISRM-8CONGRESS). ISRM. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 403 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 295 |
||