عنوان پایان‌نامه
بهینه¬سازی تعداد سگمنت¬های بتنی بعنوان پوشش نگهداری تونل در یک رینگ و ارزیابی اتصالات بین سگمنتی و بین رینگی در ظرفیت باربری تونل¬ها با تمرکز به تونل خط ۴ متروی تهران
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1870;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47261
- تاریخ دفاع
- ۱۴ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- حامد عجم زاده
- استاد راهنما
- عباس مجدی
- چکیده
- در این پروژه رفتار سیستم نگهداری سگمنتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی رفتار سیستم نگهداری از مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS استفاده شده است. در ابتدا با استفاده از مدل های عددی دوبعدی تیروفنر تاثیر تعداد سگمنت بر روی نیروهای بوجود آمده در سیستم نگهداری مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج آنالیزها مشاهده شد که با افزایش تعداد سگمنت یک روند کاهشی در مقدار ممان وجود دارد. پس از آن رفتار اتصالات سگمنتی با استفاده از مدل های سه بعدی بررسی شده است که بدین منظور ابتدا رفتار ممان-چرخش اتصالات سگمنتی مورد بررسی قرار گرفت و سپس تاثیر انواع اتصالات سگمنتی مختلف بر روی رفتار یک رینگ مورد آنالیز قرار گرفت. با توجه به بررسی های انجام شده مشاهده شد که با تغییر شکل اتصالات سگمنتی تنش در داخل سگمنت ها تغییر قابل ملاحظه ای نکرده و فقط تمرکز تنش ها در محل اتصالات تغییر می کند. در نهایت رفتار اتصالات بین رینگی مورد بررسی قرار گرفته است که بدین منظور سه رینگ با یکدیگر مدل شده و تاثیر اتصالات رینگی با دو شکل مختلف نرومادگی و مسطح تحت بارگذاری های مختلفی که در حین تونل کاری و در طول عمر تونل ممکن است بر روی سیستم نگهداری وارد شود، مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت که مشاهده شد اتصالات بین رینگی مخصوصا زمانی که یک رینگ تحت بار بیشتری نسبت به رینگ های مجاور خود قرار دارد، تاثیر مثبتی بر روی سیستم نگهداری داشته و باعث انتقال تنش از یک رینگ به رینگ مجاور خود می شود و همچنین باعث کاهش تمرکز تنش در محل اتصالات سگمنتی می شوند.
- Abstract
- The goal of this master thesis is to gain understanding in the behavior of the segmental tunnel lining. For this propose, ABAQUS Finite Element software was used. Thus, in order to achieve this, first with 2D beam spring model, the effects of variable number of segments were investigated among which the worst case has been select for further investigation. Subsequently, the influence of K-segment locations is deeply considered. The results demonstrate that as the number of segments per ring increases the corresponding maximum bending moment within the lining system decreases. Consequently, the related displacement due to the lining flexibility increases. Finally, it has been concluded that due to an increase of number of segments per ring the importance of position dependency of the K-segment within the lining system is significantly reduced. After that, the moment-rotation behavior of segmental joint investigated with 3D numerical modeling and the effect of different joint type on behavior of segmental lining was evaluated. The result shows that the lining behavior under different segmental joints conditions does not differ significantly. However, the mode of deformation is totally different and the stress concentration in joint area are significantly different. Finally, the effect of ring joint investigated. For this propose, three ring was modeled and the effect of ring joint under different loading was investigated. The result shows the shear behavior of the contact surfaces is of major importance for the migration of bending moments to adjacent rings. When the bending moment capacity of a segment joint is reached, additional moments can be transferred to adjacent segments resulting in a higher load bearing capacity of the overall lining.
