تحلیل عددی اثر لایه های خاکی در جلوگیری از انتقال انرژی مکانیکی امواج ضربه ای سطحی در زمین با روش المان محدود

امروزه اهمیت استفاده از سازه های زیرزمینی برای حفاظت از زیرساخت های ملی حیاتی و حساس مانند تونل های قطار شهری، تاسیسات زیرزمینی شهری، پناهگاه ها بر هیچ کسی پوشیده نیست. در تحقیق حاضر، ضمن بررسی مطالعات گذشته بر روی نحوه طراحی سازه های امن زیرزمینی، با استفاده از مدلسازی عددی، رفتار سازه های زیرزمینی در برابر بار ضربه ای مورد بررسی قرارگرفته است تا طرحی ارایه شود که با استفاده از خواص محیط دربرگیرنده این گونه سازه ها، اثر ضربه انتقال یافته در محیط بر روی سازه زیرزمینی کاهش داده شود. در این راستا، مدل سازی چیدمان خاک تک لایه، دولایه و سه لایه و همچنین  لایه های ترکیبی از خاک و سنگ، در نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام شده است. بیشینه فشار ناشی از بار ضربه ای، در مدل های مختلف مورد مقایسه و درنهایت با مقایسه نتایج مدل های بکار گرفته شده در این مطالعه نشان داده شد که ترتیب چیدمان لایه در خاک ها در کاهش بیشینه فشار حاصل از بارگذاری ضربه ای موثر است، به صورتی که به بیشترین میزان دمپ موج ضربه ای زمانی حاصل شده که لایه سنگی با بیشترین درجه هوازدگی و یا خاک ماسه ای (مشابه خاک تیپ 2 در آیین نامه TM5-855) در نزدیک ترین موقعیت نسبت به سازه زیرزمینی موردنظر قرارگرفته باشد.