عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار سه بعدی دینامیکی تونلهای عمیق با استفاده از ترکیب روشهای اجزا محدود و المان مرزی در فضای فرکانسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1204;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39918
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۸۷
- دانشجو
- سلمان رضازاده بقال
- استاد راهنما
- محمد رحیمیان
- چکیده
- در این پایان نامه یک روش ترکیب المان مرزی و اجزاء محدود برای بررسی پاسخ دینامیکی تونلهای کم عمق و عمیق در فضای فرکانسی بیان شده است. روش المان مرزی معمول برای تحلیل یک تونل در فضای نیمه بینهایت با انتگرال‌گیری مستقیم در فضای فرکانسی، طی مراحل نسبتا پیچیده و ویژه‌ای با روش اجزا محدود ترکیب می‌گردد. جنبه‌های فرمول‌بندی و محاسباتی روش مذکور در این پایان نامه بیان شده است. فرمول‌بندی مذکور می‌تواند در مطالعه میدان موج در محاسبه پاسخ بارگذاری دلخواه در مدلهای سه بعدی مورد استفاده قرار داد. در روش ترکیب شده، از توانایی‌های روش اجزاء محدود در مدلسازی جداره تونل و کارآیی معادلات انتگرال مرزی برای در نظر گرفتن و ارضا کردن شرط تشعشع در محیط نیمه بینهایت خاک، استفاده شده است. در این تحقیق فرض شده است که مواد دارای رفتار خطی هستند، بنابراین می‌توان از روابط الاستیسیته استفاده کرد. مثالهای عددی متعددی برای تصدیق و توضیح روش و الگوریتم بکار رفته در نرم افزار تهیه شده برای برنامه، مورد بررسی قرار گرفته است. گر چه بعضی از این مثالها با استفاده از روش اجزاء محدود و یا روشهای دیگر حل شده یا قابل حل هستند ولی حل آنها با استفاده از ترکیب روش المان مرزی و اجزاء محدود یک روش جدید، به روز و با ارزش از جنبه علمی و یک روش بهینه کاربردی در زمینه‌های مسایل اندرکنش خاک سازه می‌باشد.
- Abstract
- A coupled BEM-FEM methodology is presented in this research to study dynamic response of near and deep surface cylindrical tunnels in frequency domain. A standard boundary element methodology for dynamic analysis of a tunnel in half space medium with direct integration in frequency domain is couples with FEM through a staggered solution approach. Formulation and computational aspects of the proposed coupling scheme are discussed. The formulation may be used to study the wave field and response of impulses in models with a 3D configuration in structure. The hybrid method exploits the versatility of the FEM for modeling the lining of tunnel and the effectiveness of the boundary integral equation method for considering the radiation condition in the half space. In this research it was assumed that materials are elastic so the elasticity formulations are acceptable. Various numerical examples are presented for the verification, validation and demonstration of the general nature of the proposed methodology and programming. Although some if these examples were solved or could be solved with FEM or other methods, solving them with combining BEM and FEM is a new, up-to-date and valuable method in the scientific aspects and an optimum and user-friendly approach in practical engineering aspects.
