تحليل عددي اثر لايه‌هاي خاكي در جلوگيري از انتقال انرژي مكانيكي امواج ضربه‌اي سطحي در زمين با روش المان محدود

امروزه اهميت استفاده از سازه‌‌هاي زيرزميني براي حفاظت از زيرساخت‌هاي ملي حياتي و حساس مانند تونل‌هاي قطار شهري، تأسيسات زيرزميني شهري، پناهگاه‌ها بر هيچ‌كسي پوشيده نيست. در تحقيق حاضر، ضمن بررسي مطالعات گذشته بر روي نحوه طراحي سازه‌هاي امن زيرزميني، با استفاده از مدلسازي عددي، رفتار سازه‌هاي زيرزميني در برابر بار ضربه‌اي مورد بررسي قرارگرفته است تا طرحي ارائه شود كه با استفاده از خواص محيط دربرگيرنده اين‌گونه سازه‌ها، اثر ضربه انتقال‌يافته در محيط بر روي سازة زيرزميني كاهش داده شود. در اين راستا، مدل‌سازي چيدمان خاك تك‌لايه، دولايه و سه لايه و همچنين  لايه‌هاي تركيبي از خاك و سنگ، در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS انجام‌شده است. بيشينه فشار ناشي از بار ضربه‌اي، در مدل‌هاي مختلف مورد مقايسه و درنهايت با مقايسه نتايج مدل‌هاي بكار گرفته‌شده در اين مطالعه نشان داده شد كه ترتيب چيدمان لايه در خاك‌ها در كاهش بيشينه فشار حاصل از بارگذاري ضربه‌اي مؤثر است، به صورتي كه به بيشترين ميزان دمپ موج ضربه‌اي زماني حاصل‌شده كه لايه سنگي با بيشترين درجه هوازدگي و يا خاك ماسه‌اي (مشابه خاك تيپ 2 در آئين‌نامه TM5855) در نزديك‌ترين موقعيت نسبت به سازة زيرزميني موردنظر قرارگرفته باشد.