تحليل پايداري فضاهاي زيرزميني تحت بارهاي انفجاري شديد

Stability analysis of underground spaces under high explosive loading

سازه‌هاي زيرزميني بخشي جدايي ناپذير از زيرساخت در جوامع مدرن است. پاسخ ديناميكي سازه هاي زيرزميني تحت بارهاي انفجاري همواره موضوع مورد توجه طراحان در مبحث پدافند غيرعامل بوده است. هدف از تحقيق حاضر، تحليل پايداري سازه¬هاي زيرزميني، تحت بارگذاري انفجاري شديد مي‌باشد، بدين منظور 15 مدل با روباره، خصوصيات مكانيكي و ابعاد مختلف توسط نرم‌افزار FLAC2D طراحي و قياس شد. به منظور مقايسه مدل‌هاي مختلف، سيستم نگهداري و ابعاد كراتر در تمامي مدل‌ها يكسان مي‌باشد و براي در نظر گرفتن همزمان تأثير قطر تونل و ارتفاع روباره، در تحليل‌ها از نسبت روباره به قطر تونل استفاده شد. به منظور القاء بار انفجار به مدل، تاريخچه انفجار پرتابه‌اي با قدرت معادل 1000 كيلوگرم TNT در سطح كراتر اعمال شد و پايداري سازه تونل مورد بررسي قرار گرفت. در مدل‌هاي با شرايط ژئوتكنيكي ضعيف، ناحيه پلاستيك تشكيل شده بزرگتر مي‌باشد كه باعث استهلاك انرژي موج انفجار مي‌شود، با اين وجود گسترش ناحيه مذكور باعث افزايش بار مرده روي سيستم نگهداري خواهد شد.

Underground structures are an integral part of infrastructure in modern societies. The dynamic response of underground structures under explosive loads has always been a topic concern for designers in the field of passive defense. The purpose of this research is the stability analysis of underground structures under high explosive loading. For this purpose, 15 models with different overburden, mechanical characteristics and size are designed and compared by FLAC2D software. In order to compare the different models, the support system and the dimensions of the crater in all models are the same and to consider simultaneously the effect of diameter and height of the overburden, the analyzes utilized by the overburden to diameter ratio. For the purpose of inducing the explosion load to the model, the explosion pressure Equivalent missile power of 1000 kg TNT was applied at the crater and the stability of the tunnel structure was investigated. In models with poor geotechnical conditions, the formed plastic region is larger, which damping the energy of the explosion wave; However, the expansion of the area will increase the dead load on the system.