การประเมินเสถียรภาพอุโมงค์เชิงปริมาณด้วยดัชนีเสถียรภาพช่องเปิด (SOI)

บทคัดย่อ

การประเมินเสถียรภาพของอุโมงค์โดยอาศัยเพียงค่าความแข็งแรงไม่สามารถสะท้อนถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทแรงของโครงสร้างได้ งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการประเมินเชิงปริมาณ "ดัชนีเสถียรภาพช่องเปิด" (Stability of Opening Index - SOI) ซึ่งเป็นดัชนีไร้มิติที่คำนวณจากอัตราส่วนของพลังงานที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการเสียรูปบริเวณช่องเปิดต่อพลังงานทั้งหมดที่โครงสร้างได้รับ โดยอาศัยข้อมูลการเคลื่อนที่รวมสะสมจากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method) และทำการตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์กับพฤติกรรมการวิบัติที่ได้จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ผลการศึกษาพบว่าค่า SOI มีความสัมพันธ์เชิงปริมาณที่สอดคล้องกับเสถียรภาพของโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น SOI จึงเป็นเครื่องมือเชิงปริมาณที่มีประสิทธิภาพสำหรับวิศวกรในการเปรียบเทียบการออกแบบอุโมงค์ทั้งในด้านรูปทรงและระบบเสริมกำลังได้อย่างเหมาะสม