مدلسازی عددی اثر آتشسوزی بر پوشش بتنی تونل با استفاده از روش اجزاء محدود
نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
2 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
3 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
doi
10.22034/anm.2024.20194.1597چکیده
حین آتشسوزی دمای تونل در مدت کوتاهی به حدود 1300 درجه سانتیگراد رسیده که منجر به تغییرات زیاد عملکرد در اجزای سازهای و غیر سازهای تونلها شده و درنتیجه پایداری تونل را به خطر میاندازد. در این پژوهش سعی شد تا با کمکگیری از تحلیل عددی به روش اجزاء محدود در نرمافزار اباکوس، نحوه رفتار پوشش بتنی تونل در هنگام قرارگیری در شرایط آتشسوزی بررسی گردد. پژوهش حاضر پوشش بتنی تونل را تحت تأثیر آتشسوزی قرار داده و دمای آن را به حدود 1300 درجه سانتیگراد رسانده و رفتار آن را در دمای مذکور بررسی کرده است. سپس با توجه به توصیه آییننامهها در استفاده از بتنهای الیافی برای کاهش اثرات ناشی از آتشسوزی، بتن الیافی از نوع بتن الیاف فولادی، بتن الیاف شیشه و بتن الیاف پلیپروپیلن در شرایط آتشسوزی مدلسازی شده است. با توجه به اثر آتشسوزی بر روی تغییر شکل ناشی از کاهش مقاومت کششی بتن، تمرکز پژوهش حاضر بر روی تأثیر آتشسوزی بر تنش حرارتی درونی بتن و درنتیجه تغییر شکل دائمی بتن و آسیب ناشی از آن بوده و رفتار آن در چنین شرایطی با رفتار همان بتن در شرایط غیر آتشسوزی مقایسه گردیده است. نتایج این پژوهش نشان داد که بهترین عملکرد در مقابل آتشسوزی را بتن الیاف فولادی از خود نشان داد. تغییر شکل بتن الیاف فولادی نسبت به بتن فاقد الیاف 75 درصد کاهش یافت. تغییر شکل بتن الیاف پلیپروپیلن نسبت به بتن فاقد الیاف کاهش 15 درصدی داشت. تغییر شکل بتن الیاف شیشه نسبت به بتن فاقد الیاف کاهش 10 درصدی نشان داد.
