تحليل عددي سازه نگهبان تيرك مايل و سازه خرپايي در پايدارسازي گود برمبناي شاخص پتانسيل خرابيDPI

Numerical analysis of inclined struts and truss structure in excavation stabilization based on the damage potential index (DPI)

در اين پژوهش در شرايط مختلف، رفتار سيستم نگهدارنده تيرك مايل و سازه نگهبان خرپايي بررسي شده است. براي اين منظور حركات افقي و عمودي خاك در اثر گودبرداري و سطح خرابي ساختمان‌هاي مجاور اين سيستم‌ها براي نگهداري گود تعيين مي‌شود. گودبرداري در سه عمق 4، 7 و 10متر مورد بررسي قرار گرفته است كه به ترتيب نشان‌دهنده گود-هاي كم عمق، با عمق متوسط و با عمق زياد هستند. از معيار رفتاري مور كولمب براي رفتار خاك استفاده شد. گودبرداري بصورت مرحله‌اي با نرم‌افزار PLAXIS مدل‌‌سازي گرديد. با مقايسه خروجي هاي بدست آمده از مدل سازي عددي اينگونه نتيجه گيري گرديد كه جابجايي افقي و قائم خاك، در مدل‌هاي تيرك مايل بيشتر از مدل‌هاي سازه نگهبان خرپايي تست. دليل آن عدم وجود عضو قائم و سيستم مهاربندي جانبي در تيرك مايل، برخلاف سازه نگهبان خرپايي است. مقادير تنش و عكس العمل‌هاي تكيه‌گاهي در روش تيرك مايل، بيشتر از عضو مايل سازه نگهبان خرپايي بدست آمد كه دليل آن وجود درجات نامعيني بيشتر در خرپا است كه باعث انتقال تنش از مسيرهاي بيشتر و كمتر شدن مقدار عكس‌العمل‌هاي تكيه گاهي مي‌شود. در نهايت براساس روش شاخص پتانسيل خرابيDPI مشخص گرديد كه از بين دو سيستم تيرك مايل و سازه نگهبان خرپايي براي پايدارسازي گودبرداري در مجاورت ساختمان همسايه در مناطق شهري ايمني و مقاومت سازه نگهبان خرپايي بيشتر و استفاده از خرپا مطمئن‌تر است.

In this research, in different conditions, the behavior of the inclined Struts support system and truss guard structure has been investigated. For this purpose, the horizontal and vertical movements of the soil due to excavation and the level of damage of buildings adjacent to these systems are determined to maintain the excavation. Excavation has been studied at three depths of 4, 7 and 10 meters, which indicate shallow, medium and high depth excavation, respectively. Mohr-Columb's behavioral criterion was used for soil behavior. The excavation was modeled in stages with PLAXIS software. Comparing the outputs obtained from numerical modeling, it was concluded that the horizontal and vertical soil displacement in the inclined Struts models is more than the truss guard structure models. The reason is the lack of vertical member and lateral bracing system in the Inclined Struts, unlike the truss guard structure. The values of stress and abutment reactions in the Inclined Struts method were obtained more than the oblique member of the truss guard structure due to the presence of more indefinite degrees in the truss, which causes stress transfer from more paths and less abutment reactions. Finally, based on the damage potential index DPI, it was determined that between the two systems of Inclined Struts and truss guard structure to stabilize the excavation in the vicinity of the neighboring building in urban areas, the safety and strength of the truss guard structure and the use of truss is safer.