شکل۶-۶- ناحیه گسیختگی اطراف تونل کامل در محیط هوک- براون
همانطور که مشخص است الگوی گسیختگی در هر ۲ شکل بسیار نزدیک هم است. گرچه ممکن است در بعضی نقاط محدود اختلاف­هایی با هم داشته باشند اما در کل همانطور که مشخص است دو نمودار تطلبق نسبتا خوبی با هم دارند.
۶-۱-۲- مثال ۲:
ترسیم ناحیه گسیختگی برای تونل دایروی بر طبق روابط تحلیلی الاستیک کرش و انجام همان مدل با برنامه تحت معیار بنیاوسکی، هدف ما در این مثال می­باشد.در این قسمت تمامی مشخصات سازه، محیط، بارگذاری و … مشابه حالت ۱ می­باشد با این تفاوت که ترسیم ناحیه گسیختگی در اطراف سازه­ زیرزمینی بر طبق معیار بنیاوسکی می­باشد. نکته قابل توجه این می­باشد که در این حالت از ضرایب معادل و متناظر با ضرایب هوک- براون نمونه سنگی که استفاده شده است. این مراحل در فصل سه بطور کامل معرفی گردید و نتایج آن در بخش ۳-۵ نمایش داده شده است. در شکل ۶-۷ ناحیه گسیختگی ترسیم شده توسط نرم افزار و در شکل ۶-۸ ناحیه گسیختگی مطابق روابط کرش نمایش داده شده است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل۶-۷-ناحیه گسیختگی اطراف ربع تونل در محیط بنیاوسکی توسط نرم افزار

شکل۶-۸-ناحیه گسیختگی اطراف ربع تونل در محیط بنیاوسکی
در شکل ۶-۹ و ۱۰-۶نواحی گسیختگی مدل مورد نظر توسط نرم افزار با روش اجزای محدود و توسط روش تحلیلی کرش نمایش داده شده است.

شکل۶-۹- ناحیه گسیختگی اطراف تونل کامل در محیط هوک- براون توسط نرم افزار

شکل۶-۱۰- ناحیه گسیختگی اطراف تونل کامل در محیط بنیاوسکی
در معیار بنیاوسکی نتایج تحلیلی و نتایج عددی ناشی از برنامه، نسبت به معیار هوک- براون، از مطابقت کمتری برخوردار است.اما در کل الگوی گسیختگی در هر دو معیار نسبت به حالت تحلیلی بسیار نزدیک است.
۶-۱-۳-مثال ۳:
خطوط تنش در کمک به درک درستی نتایج و توزیع تنش در اطراف فضاهای زیر زمینی نقش به سزایی دارد.با داشتن تنش­های اصلی ماکزیمم یا مینیمم ویا تنش­های برشی در نقاطی داخل محدوده تحلیل می­توانیم خطوط تراز و یا کانتور­های تنش را رسم کنیم. این خوط تراز به خوبی می­تواندالگوی توزیع تنش،سرعت میزان کاهش و حتی شکل ناحیه گسیختگی را به ما بدهد.
در بسیاری از مسائل با در دست داشتن خطوط تنش در این مثال خطوط تنش­های اصلی ماکزیمم و مینیمم مربوط به سازه­ی زیر زمینی ذکر شده در مثال­های ۱ و ۲ را رسم می­کنیم و به تفسیر نتایج می­پردازیم. تمام مشخصات هندسی و مقاومتی سازه زیرزمینی در مثال ۱و ۲ ذکر شده است.

شکل۶-۱۱- خطوط تنش اصلی ماکزیمم ربع دایره
همانطور که در شکل ۶-۱۱ نشان داده شده و از نواحی گسیختگی اطراف تونل نیز پیداست تنش­های اصلی ماکزیمم در نواحی نزدیک به سقف تونل بیشتر از نواحی نزدیک به دیواره تونل می­باشد و در کل نواحی نزدیک به تونل دارای تنش­ماکزیمم بیشتری نسبت به نواحی دورتر تونل می­باشد.
شکل۶-۱۲- خطوط تنش اصلی مینیمم ربع دایره
در مورد تنش اصلی مینیمم در نواحی نزدیک به مرزهای تونل تنش اصلی حداقل باید بسیار ناچیز باشد و هر چه از مرزها فاصله­ی بیشتری بگیریم این مقادیر بیشتر می­ شود، که در خطوط تراز این مساله به خوبی نشان داده شده است.
۶-۱-۴- مثال ۴:
گرچه برنامه نوشت شده برای محیط تحت تنش­های اصلی همگرایی خوبی با نتایج تحلیلی کرش داشت اما برای اطمینان بیشتر تونلی را تحت بار­های افقی، قائم و برشی آنالیز می­کنیم.نظر به اینکه راه حل تحلیلی مشخصی همانند روابط کرش برای تونل دایروی تحت بار­های برشی ارائه نگردیده است بنابراین نتایج تحلیل را با نرم افزار ADINA مقایسه می­کنیم.

شکل۶-۱۳- سطح گسیختگی اطراف تونل تحت بار برشی توسط نرم­افزار

شکل۶-۱۴- سطوح کانتور ماکزیمم اطراف تونل تحت بار برشی توسط برنامهADINA
همانند تحلیل تحت تنش­های اصلی که همگرایی خوبی با نتایج تحلیلی دارد، نتایج آنالیز مدل تحت بار­های برشی نیز همگرایی خوبی با نتایج نرم افزار ADINA دارد.

۶-۱-۵- مثال ۵:
ترسیم ناحیه گسیختگی برای تونل دایروی تحت بار برشی در محیط سنگی الاستیک، هدف ما در این قسمت می­باشد همانطور که در اهداف مقدمه اشاره شده است یکی از مهمترین اهداف ما پیش ­بینی تاثیر بار گیختگی بر ناحیه گسیختگی اطراف تونل می­باشد. در بسیاری از شرایط اجرایی نظر به تنوع لایه­بندی سنگ و زاویه دار بودن لایه ­ها، تنش­های اصلی گرچه همچنان بر هم عمودند، اما با سطوح افقی و قائم زاویه دار می­شوند، و چون برای تحلیل مدل نیازمند تنش­های افقی و قائم می­باشیم، در نتیجه با توجه به دایره موهر تنش برشی وارد محاسبات می­گردد.

شکل۶-۱۵-تصویری از شرایط تنش­های اصلی زاویه­دار
در این مثال چون دسترسی به چنین داده ­های واقعی نداریم در نتیجه در این مثال ابتدا با فرض اینکه تنش­های در جا در محل با سطح افق زاویه ۳۰ درجه می­سازند آنها را به تنش­های افقی و برشی تبدیل می­کنیم و سپس تحلیل را انجام می­دهیم.
۶-۱-۵-۱-مشخصات سازه زیر زمینی:
تمام مشخصات سازه و محیط سنگی اطراف آن مانند مراحل قبل می­باشد وتنها تفاوت آن در زاویه ۳۰ درجهت مولفه­های تنش درجا با سطح افق می­باشد البته میزان k نیز به مقدار ۱.۳ کاهش بیدا کرده است. این زاویه را پادساعتگرد در نظر می­گیریم. میزان تنش­ها را نیز مطابق معادله ۶-۱ تغییر می­دهیم. مطلب قابل ذکر این می­باشد که در این حالات دیگر نمی­توانیم یک چهارم مدل را آنالیز کنیم به دلیل اینکه به دلیل حضور بار­های برشی شرایط مرزی هر ربع تونل با دیگری متفاوت است و دیگر ربع تونل­ها شرایط یکسانی ندارند. ناچاریم مدل کامل را تحلیل کنیم. در این شرایط شرایط تکیه­گاهی نیز بسیار مهم است. بهترین و درست­ترین شرایط مرزی هنگامی است که سه درجه نامعینی داشته باشیم.

شکل۶-۱۶-دایره موهر- کلمب برای اسخراج تنش­های اصلی
در حالت کلی اگر مولفه­های تنش در محل مربوط به جفت محور­های x وzیعنی  را داشته باشیم و بخواهیم مولفه­های تنش مربوط به محورهایl وm را که نسبت به محور­های x وzزاویه  دارند را محاسبه کنیم می­توانیم از روابط زیر استفاده کنیم.
۶-۱  ۶- ۱
در اینجا lوm محورهایی موازی سطح افق و قائم می­باشند پس داریم

۶-۲
در نتیجه

۶-۱-۵-۲- مثال ۶:
حال مدل خود را با حفظ شرایط قبل و فقط با تغییر شرایط بارگذاری مطابق معادله ۶-۱ و تحت معیار هوک- براون آنالیز ­می­کنیم و با حالتی که مدل تحت تنش نرمال خالص می­باشد مقایسه می­کنیم.

شکل۶-۱۷-ناحیه گسیختگی تحت تنش­های اصلی با زاویه ۳۰ درجه نسبت به افق
همانطور که مشاهده می­ شود ناحیه گسیختگی اطراف تونل گردش خواهد کرد.ولی شکل ناحیه گسیختگی ثابت می­ماند یعنی تاپیر با برشی در چرخش ناحیه گسیختگی می­باشد نه در تغییر وسعت آن.
برای اطمینان بیشتر از نتیجه حاصله همین تونل با شرایط یکسان را برای زاویه ۶۰ درجه پاد ساعتگرد و همان شرایط بارگذاری و فیزیکی محیط سنگی، مدل می­کنیم.