توسعه نرم افزاری برای تحلیل تنش های ناشی از پایه های معدنی با شکل هندسی دلخواه بر اساس روش نمودار تاثیر تنش نیومارک

بارگذاری پی در حوزه مهندسی معدن عمدتا در پایه‌های معادن زیرزمینی اتفاق می‌افتد که در بسیاری موارد شکل هندسی نامنظمی دارند. مطالعات پیشین در مورد پایه‌های معدنی عمدتا بر توزیع تنش‌ها در داخل خود پایه متمرکز بوده‌اند، نه تنش‌های القایی ناشی از آن در لایه‌های زیرین. به عبارت دیگر، به یک پایه معدنی بیشتر به عنوان یک ستون توجه شده است، تا به عنوان یک پی. محاسبه تنش‌های ناشی از پی در سنگ یا خاک یکی از تحلیل‌های مهم در طراحی ایمن انواع سازه‌ها است. از‌ این‌رو، روش‌های متعددی برای تخمین این تنش‌های القایی در زمین ارایه شده است. یکی از این روش‌ها استفاده از نمودار تاثیر است، که علیرغم داشتن بنیان تئوری و قابلیت تحلیل پی‌ها با شکل هندسی دلخواه، به علت دشواری‌هایی که در ترسیم و محاسبه دارد کمتر به عنوان یک روش کارآمد در طراحی مورد توجه قرار می‌گیرد. در این مقاله به معرفی و ارزیابی نرم‌افزاری پرداخته می‌شود که بر مبنای نمودار تاثیر در ترکیب با تکنیک‌های پردازش تصویر، تعیین توزیع این تنش‌های القایی ناشی از پایه‌های معدنی را میسر می‌سازد. نرم‌افزار دارای رابط کاربری گرافیکی است و ایجاد یا ویرایش هندسه پایه در آن به آسانی انجام می‌شود. این برنامه قادر است مقدار فشار در هر نقطه دلخواه در عمق زمین و در هر مقطع دلخواه را بدست دهد. سرعت تحلیل تنش‌ها با استفاده از نرم‌افزار توسعه‌ داده ‌شده در مقایسه با کدهای عددی پیشرفته به مراتب بیشتر است، در حالی که نتایج اختلاف قابل ملاحظه‌ای ندارند. بنابراین استفاده از آن در مطالعات اولیه می‌تواند بسیار کارآمد باشد.

Development of software for analyzing stresses induced by mine pillars of arbitrary shape based on Newmark’s influence chart

Foundation loading in mines typically occurs on pillars in underground mines which may not have necessarily a regular shape. The previous studied have mostly focused on the stress distribution within the pillar, rather than on the stresses induced in the underlying layers. In other words, a mining pillar has been mainly regarded as a column rather than a footing. The determination of foundationinduced stresses in rock and soil is of great importance when designing mine pillars. Hence, different methods have been presented to analyze the stresses induced in the ground due to the foundation loading. The influence chart is a graphical analysis method based on the elasticity theory which is capable of analyzing foundations with arbitrary shape. However, since this method suffers from difficulties associated with drawing and calculation, it has not been considered as an efficient method of foundation analysis. In this paper, a computer program is introduced and evaluated which determines the mining pillarinduced pressure using the influence chart method combined with image processing techniques. The software presents a graphical user interface which facilitates creating and editing of the foundation geometry. The developed program is capable of estimating the overpressure value at given coordinates below the foundation. The modeling procedure in the developed software is much faster compared to other sophisticated numerical codes, while no discrepancy in results is observed. Hence, it would be considered as an efficient and handy numerical tool in preliminary studies.