آموزش Flac 2D – قسمت چهارم

تحلیل کفایت نگهداری موقت در تونل:
نگهداری موقت تونل ها می تواند شامل شاتکریت، شاتکریت و لتیس، شاتکریت و قاب، راک بولت و … و یا ترکیبی از نگهداری های فوق باشد. شاید بتوان گفت ساده ترین نوع نگهداری مورد استفاده در طراحی تونل ها شاتکریت است. مدل سازی شاتکریت در Flac بوسیله المان Beam قابل انجام است. مدل سازی سیستم نگهداری شاتکریت و لتیس و یا شاتکریت و قاب (سیستم های ترکیبی) نیز در Flac قابل انجام است.
در این جا تنها به شرح مدل سازی شاتکریت و تعیین کفایت آن می پردازیم. در بخش های قبل چگونگی اعمال شاتکریت در مدل و خصوصیات مربوط به آن ارائه شد. پس از اعمال شاتکریت و حل مدل تا رسیدن به تعادل نهایی، مقداری از تنش ها و جابجایی های رخ داده در توده سنگ اطراف تونل به سیستم نگهداری منتقل می شوند که این موضوع موجب ایجاد نیروهای محوری و ممان های خمشی در شاتکریت خواهد شد. استخراج این نیروها و ممان ها پس از مرحله نهایی از نرم افزار Flac  قابل انجام است. پس از استخراج این مقادیر، توسط رابطه زیر می توان مقدار تنش رخ داده در قسمت های مختلف شاتکریت را بدست آورد:

فرمول 1 - flac2d

که در آن، F نیروی محوری ایجاد شده، A سطح مقطع هر المان از نگهداری (برابر با ضخامت شاتکریت)، M ممان ایجاد شده، C اساس هندسی مقطع و I ممان اینرسی  مقطع است. پس از بدست آمدن مقدار تنش در هر المان شاتکریت، می توان آنرا با مقدار تنش مجاز شاتکریت (معمولاً ۱۰ مگاپاسکال) مقایسه کرد و بدین ترتیب کفایت سیستم نگهداری را تعیین نمود.
برای بررسی سیستم های نگهداری پیچیده تر (مانند شاتکریت و قاب) ابتدا بایستی خصوصیات معادل این سیستم نگهداری را برای المان Beam بدست آورد(این امر بکمک روابط خاصی که در این باره وجود دارد امکان پذیر است). به این ترتیب، پس از تعادل نهایی، نتایج نیروهای محوری و ممان ها از مدل استخراج شده و با پوش مربوط به مقطع مرکب مقایسه می شود. این پوش را می توان از روابط یا نرم افزارهای مربوطه مانند Sap، Section Builder و … بدست آورد. نمونه ای از این پوش در شکل زیر مشاهده می شود:

نمونه ای منحنی خروجی جواب سازه برای شاتکریت به ضخامت 20 سانتیمتر و قاب IPE18 به همراه نتایج خروجی

نمونه ای منحنی خروجی جواب سازه برای شاتکریت به ضخامت ۲۰ سانتیمتر و قاب IPE18 به همراه نتایج خروجی

 

 

۲۰ دیدگاه

  • با عرض سلام و خسته نباشید خدمت شما مهندسان گرامی
    آیا همانطور که با نرم افزار Flac 2d می‌توان ضریب اطمینان استاتیکی شیروانی را بدست آورد، ضریب اطمینان دینامیکی را نیز می‌توان بدست آورد؟

  • با سلام خدمت شما دوست گرامی
    بله در صورتی که تحلیل دینامیکی از روش شبه استاتیکی انجام شود، می توان ضریب اطمینان را تعیین نمود. در چند روز آینده روش تعیین ضریب اطمینان استاتیکی و دینامیکی در نرم افزار Flac به سایت اضافه خواهد شد.

  • با سلام و عرض خسته نباشید خدمت شما مهندسان گرامی
    چطور ضریب فشار جانبی خاک در حالت سکون (Ko) را به نرم افزار Flac معرفی کنیم؟ اگر برایتان امکان دارد مطلب مربوط به روش بدست آوردن ضریب اطمینان دینامیکی شیروانی در نرم افزار flac را در سایتتان قرار دهید. با تشکر و سپاس فراوان

  • با سلام و تشکر از شما کاربر گرامی.
    ضریب فشار جانبی خاک بصورت تنش های افقی برجا به خاک وارد می شوند. این تنش ها از طریق دستور initial به مدل وارد می شوند که توضیحات مربوط به این بخش در “آموزش Flac 2D- قسمت دوم” (بخش اعمال نیروها و تنش های برجا) موجود در همین سایت ارائه شده است.
    در مورد تعیین ضرایب اطمینان پایداری شیب نیز قسمتی از مطالب (مربوط به تحلیل استاتیکی) تهیه شده اند که در دو روز آینده بر روی سایت قرار می گیرندو بقیه مطالب(بخش دینامیکی) نیز در حال آماده شدن هستند که تا هفته بعد بارگذاری خواهند شد.

  • با سلام خدمت شما.
    برای تحلیل کفایت نگهداری موقت با استفاده از رابطه‌ای که معرفی کردین، پارامتر C که اساس هندسی مقطع است را چطور تعیین کنیم؟ مشکل مقطع تونل من دایره است.برای تعیین گشتاور، دو قسمت moment1 و moment2 وجود دارد کدامیک را باید انتخاب کنیم؟ به طور کلی نیروی محوری و گشتاور را از کدام قسمت باید تعیین کنیم؟ من از History استفاده کردم. با تشکر.

  • با سلام.
    اساس مقطع وابسته به مقطع تونل نمی باشد و با مقطع طولی سیستم نگهداری مرتبط است. مثلن این مقدار برای سیستم نگهداری شاتکریت، برابر با نصف ضخامت آن است. همچنین، پارامتر I (ممان لختی دوم سطح) برابر با BH^3/12 می باشد که در آن B عرض مقطع برای یک مقطع معرف (برابر با یک متر) و H ضخامت شاتکریت (بر حسب متر) می باشد. این روابط را در درس استاتیک و مقاومت مصالح می توانید پیدا کنید. دقت کنید که این روابط تنها برای شاتکریت کاربرد دارند و در صورت استفاده از ترکیب قاب و شاتکریت، روش کار متفاوت است.
    در مورد ممان ها، اصولا باید هر دو مولفه ممان رو یکبار با تکرار نیروی محوری کنترل کنید. یعنی یکبار moment1 با نیروی محوری، و بار دیگر mom2 با همان نیروهای محوری قبلی.
    برای استخراج داده ها می تونید از دستور print struct beam استفاده کنید.

  • با تشکر از راهنمایی خوب شما.
    وقتی با استفاده از قسمت Utility و History نمودار مربوط به نیروی محوری و گشتاور را برای قسمتی از نگهداری رسم میکنیم، آیا نیرو بر حسب نیوتن و گشتاور بر حسب نیوتن-متر است یا باید تبدیل واحد کنیم؟ در پایان پارامتر سیکما که با مقاومت شاتکریت مقایسه می‌شود بر حسب پاسکال است؟
    من از Flac 7 استفاده میکنم و برای نگهداری از Liner استفاده کردم.

  • با سلام
    مسلما بر اساس واحد پارامترهای ورودی، پارامترهای خروجی Flac هم باید تبدیل شوند. اگر نمودار ممان و نیروی محوری شما بر اساس نیوتن است، نیزی به تبدیل خروجی های Flac وجود ندارد.
    این شرایط برای پارامتر سیگما هم صادق است. اگر خروجی های ّFlac رو مستقیم در رابطه قرار بدید، مقدار سیگما بر اساس نیوتن بر متر مربع یا همان پاسکال بدست می آید.

  • با سلام و عرض خسته نباشید.
    ببخشید سوال دیگری داشتم: برای مقادیر گشتاور که با علامت منفی هستند، در رابطه‌ی سیگما باید با علامت منفی قرار دهیم یا مقدار مثبت آن را وارد کنیم؟ به طور کلی مقادیر منفی را به همان شکل منفی در رابطه قرار دهیم یا مثبت وارد کنیم؟ ممنونم از شما.

  • سلام باتشکر از مطالب مفیدتون
    من برای مدل کردن یک عضو سازه ای داخل خاک از المان تیر استفاده کردم ولی متاسفانه هر کاری میکنم مقادیر ممان ها ونیروی برشی رو صفر میاره و هیستوری هم رسم نمیشه :( چکار باید بکنم؟؟

  • سلام
    با تشکر از سایت خوبتون. من برای مدل کردن یک سازه ژئوتکنیکی که داخل خاک قرار داره از المان تیر استفاده کردم ولی متاسفانه هر کاری می کنم ممان ها و همینطور نیروی برشی رو صفر میاره.میشه راهنماییم کنین؟؟؟؟

  • سلام. یکی از علت ها میتونه این باشه که المان تیرتون رو روی مرز بیرونی نصب نکردید. در واقع برای مدل کردن مثلا یک سپر، ابتدا باید بصورت مجازی یک قسمت از خاک جانبی رو بردارید(دستورNull)، بعد المان رو قرار بدید و بعد دوباره خاک رو برگردونید.
    اگر باز هم مدلتون درست نشد، باید فایلتون رو برام بفرستید تا بررسیش کنم.

  • سلام
    برای تعیین شیب نمودار خروجی نمی تونید از خود فلک استفاده کنید. برای اینکار باید توسط دستور ۱ Print History مقادیر نمودار رو از فلک به نرما افزاری مثل اکسل ببرید و نمودار رو رسم کنید و اونجا شیبو تعیین کنید. جلوی دستور فوق، باید شماره History مورد نظرتون رو بنویسید. به همین ترتیب اگه نمودار شما مربوط به Table هست باید اونو پرینت گرفته و تو اکسل کپی کنید.

  • سلام.
    من دارم شیب سد رو مدل می کنم ولی نمی دونم چرا نرم افزار Flac2d ارور میده و میگه چرخه کامل نیست.ممنون میشم اگه کمکم بکنید.
    config gw ats
    grid 120,60
    m m
    prop s=.3e6 b=1e8 d=2600 f=40 c=3e10
    gen 0,0 0,20 120,20 120,0 j 1,21
    gen same 70,60 120,60 same i 51 121 j 21 61
    mark i=1,51 j=21
    mark i=51 j=21,61
    model null region 1,60
    prop perm 1e-10 por 0.3
    water den 1000 bulk 1e4
    fix x i=1
    fix x i=121
    fix x y j=1
    apply pp 9e4 var 0 -9e4 i 121 j 1 60
    apply pp 5e4 var 0 -3e4 i 1 j 1 21
    ini pp 2e4 var 0 -2e4 mark i 1 51 j 21 51
    fix pp mark
    set grav=9.81
    hist gwtime
    ;> hist inflow
    ;> hist outflow
    set mech off
    solve
    set flow off mech on
    app press 2e4 var 0 -2e4 from 1 21 to 51 51
    water bulk 0
    hist reset
    his ydis i=60 j=60
    his unbal
    solve
    ini xdis 0 ydis 0
    prop c 1e4 t 0
    set large
    ;> step 1000

دیدگاه بنویسید