دراسة تشوه وأضرار هياكل الأنفاق المفتوحة تحت تأثير الانهيارات الطينية
摘要
في طرق المواصلات في المناطق الجبلية الغربية، تتعرض أنفاق الجبال بسهولة لتأثير الانهيارات الطينية، وتكون الأضرار في الهياكل المفتوحة عند المداخل والمخارج شديدة بشكل خاص. ومع ذلك، لا تزال آلية تأثير الانهيارات الطينية على الهياكل المفتوحة للأنفاق غير واضحة، والتحدي يكمن في التنسيق بين وصف الاستجابة الهيدروديناميكية للانهيارات الطينية واستجابة الأضرار الصلبة للهياكل المفتوحة. لهذا الغرض، تم تطوير طريقة عددية مدمجة أويلر-لاغرانج، حيث تم استخدام نموذج بينغهام لوصف الخصائص الهيدروديناميكية للانهيارات الطينية، وتم استخدام نموذج الضرر البلاستيكي للخرسانة لوصف علاقة الإجهاد والانحناء للهياكل المفتوحة. من خلال محاكاة الحالة الحقيقية لتعرض نفق فوتانغ للانهيار الطيني، تم توضيح قواعد تشوه وأضرار الهيكل المفتوح تحت تأثير الانهيار الطيني. أظهرت نتائج المحاكاة أن القوة الضاربة على الجانب المواجه للتدفق تتناسب طرديًا مع مربع سرعة الاصطدام، وتتركز أضرار الهيكل المفتوح بشكل رئيسي أثناء بلوغ القوة الضاربة ذروتها. يظهر أعلى إزاحة على جدار الجانب المواجه للتدفق، مع ظهور شقوق شد طولية على السطح الداخلي للتبطين، وتكسر وانفصال واسع على السطح الخارجي. مع زيادة سرعة الانهيار الطيني وإجهاد الخضوع، تتفاقم أضرار الهياكل المفتوحة، وتمتد الشقوق بزاوية لتشمل مناطق خارج مقطع التدفق، وقد تؤدي إلى انهيار وعدم استقرار التبطين. بالمقارنة مع الاصطدام الجانبي، يمكن أن يقلل الاصطدام بالغطاء العلوي بشكل كبير من درجة أضرار الهيكل المفتوح وحساسيته لسرعة الاصطدام. تشير النتائج أعلاه إلى أنه لتحسين قدرة الصين على مكافحة الكوارث الناتجة عن الانهيارات الطينية في مشاريع الأنفاق، من الضروري إجراء مسح ميداني لمواقع تطور ومكونات الانهيارات الطينية، ووضع إجراءات مناسبة لتقليل سرعة الاصطدام، وكذلك توجيه مواقع الاصطدام من خلال ترتيب العلاقة الفراغية بين النفق والجبل لتقليل أضرار الانهيارات الطينية.
关键词
انهيار طيني; أنفاق مفتوحة; أضرار التبطين; طريقة CEL; قوة الاصطدام