Αριθμητική ανάλυση της μηχανικής συμπεριφοράς σηράγγων σε ανισότροπη βραχόμαζα

Φαράντος, Παρασκευάς; Farantos, Paraskefas

dc.contributor.author	Φαράντος, Παρασκευάς	el
dc.contributor.author	Farantos, Paraskefas	en
dc.date.accessioned	2020-03-31T14:47:58Z
dc.date.available	2020-03-31T14:47:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49990
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17688
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανισοτροπία	el
dc.subject	Σήραγγα	el
dc.subject	Καλυδώνα	el
dc.subject	Αριθμητική ανάλυση	el
dc.subject	Sofistik	en
dc.subject	Wintube	en
dc.subject	Tunnel	en
dc.subject	Anisotropy	en
dc.title	Αριθμητική ανάλυση της μηχανικής συμπεριφοράς σηράγγων σε ανισότροπη βραχόμαζα	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σήραγγες	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-15
heal.abstract	Η παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται την επίδραση της ανισοτροπίας της βραχόμαζας στη συμπεριφορά μίας σήραγγας κατά τη διάνοιξη και την υποστήριξη αυτής. Σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση της επίδρασης του φαινομένου της ανισοτροπίας στη μηχανική απόκριση της υποστήριξης της σήραγγας, με αριθμητική προσομοίωση με κώδικα πεπερασμένων στοιχείων. Αρχικά παρουσιάζονται θεωρητικά στοιχεία του φαινομένου της ανισοτροπίας των πετρωμάτων. Στη συνέχεια περιγράφονται οι υπάρχουσες κλειστές λύσεις για τις μετατοπίσεις του πετρώματος και για την ολίσθηση των επιπέδων των ασυνεχειών γύρω από τη σήραγγα. Ακολούθως, παρουσιάζονται τα λογισμικά πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιήθηκαν και περιγράφεται η μοντελοποίηση του προβλήματος, οι παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν και οι παραδοχές που έγιναν. Η διεξαγωγή των αναλύσεων πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό SOFISTIK. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση σε κυκλική σήραγγα με σταδιακά μειούμενη εσωτερική πίεση και προσδιορίστηκαν οι ζώνες ολίσθησης του πετρώματος γύρω από τη σήραγγα. Στη συνέχεια έγινε προσομοίωση για σήραγγες κυκλικής διατομής, με επένδυση από εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, διαμέτρου 10 μέτρων. Προσομοιώθηκαν ύψη υπερκειμένων 100, 200 και 500 μέτρων, συντελεστής πλευρικών ωθήσεων Κ 0,5 και 1, γωνία τριβής ασυνεχειών φs 20ο, 30ο και 40ο, και γωνία κλίσης των ασυνεχειών α 0ο, 45ο και 90ο. Έπειτα, έγινε διαγραμματική απεικόνιση των εντατικών μεγεθών και των μετακινήσεων της επένδυσης συναρτήσει τριών παραμέτρων – του βάθους Η της σήραγγας, της γωνίας τριβής ασυνεχειών φs, και του συντελεστή πλευρικών ωθήσεων Κ. Πραγματοποιήθηκε, ακόμη, αριθμητική προσομοίωση της σήραγγας της Καλυδώνας, καθώς θεωρήθηκε αναγκαία, για την παρουσίαση μίας ολοκληρωμένης έρευνας, η προσομοίωση ενός πραγματικού προβλήματος ανισοτροπίας κατά την κατασκευή σήραγγας στον ελλαδικό χώρο. Η βραχόμαζα προσομοιώθηκε τόσο με το μοντέλο Rock, που λαμβάνει υπόψη τις προσανατολισμένες ασυνέχειες, όσο και με το κριτήριο Mohr-Coulomb, που τις αγνοεί, και εξετάστηκαν τα εντατικά μεγέθη και οι μετακινήσεις της υποστήριξης. Από τις παραπάνω αναλύσεις προέκυψαν ενδιαφέροντα συμπεράσματα σχετικά με την επίδραση της ανισοτροπίας του πετρώματος στην απόκριση της σήραγγας.	el
heal.abstract	The following Dissertation is a study on the effect that the anisotropy of the rock has on a tunnel’s behavior during the excavation and support process. The aim is to deal with the effect of anisotropy on the mechanical response of tunnel’s support, by numerical simulation using finite elements code. Initially, an introduction to the theory of rock anisotropy is made. Afterward, closed – form solutions are examined, at first concerning displacements of the rock and then the slipping of the joints around the tunnel. Subsequently, the finite elements software and the model used, along with the boundary conditions and the parameters implemented, are described. The analyses were conducted with the help of the finite elements software Sofistik. A circular tunnel analysis, with gradually decreasing internal pressure, was conducted and the rock slip zones around the tunnel were determined. Afterward, circular tunnels of 10 meters diameter, with lining of shotcrete, were simulated. The overburdens’ height was 100, 200 and 500 meters, while the values of K examined were 0,5 and 1, the friction angle of discontinuities φs 20ο, 30ο and 40ο, and the angle of inclination of discontinuities α 0ο, 45ο and 90ο. Charts of stresses and displacements of the lining as a function of three geotechnical parameters - height of the overburdens Η, K and friction angle of discontinuities φs – were made. A numerical simulation of the Kalydona tunnel was also carried out, as it was considered necessary to simulate a real case of anisotropy in tunnel construction in Greece, in order to present a comprehensive research. The rock mass was simulated both by the Rock model, which takes into account the oriented discontinuities, and by the Mohr-Coulomb criterion that ignores them, and the stresses and displacements of the tunnel’s support were examined. Interesting conclusions emerged from the above analyses, regarding the effect of rock anisotropy in the tunnel’s mechanical response.	en
heal.advisorName	Νομικός, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Λουπασάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	196 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false