فاکتور تمرکز تنش دینامیکی اصلاح شده برای تونل های دو قلو دارای تفرق از طریق روش نوین FEM-Scattering Method

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی و مدیریت منابع آب؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 استادیار؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

3 دانشجوی دکتری عمران آب؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

10.22044/tuse.2018.6167.1321

چکیده

خرابی­های متعدد تونل­های جدید ساخته‌شده، تحت بارگذاری زلزله، موجب تحقیقات ­وسیع­تری در زمینه ارزیابی اثر زلزله بر روی تونل­ها گردیده است. در این تحقیق با استفاده از تابع هنکل نوع اول و سه شتاب‌نگاشت مقیاس‌شده مربوط به زلزله حوزه نزدیک (نورتریج، طبس و کوبه) و با استفاده از برنامه گسترش‌یافته FESCAM این تحقیق که در محیط متلب طراحی شده است، تفرق در سازه تاریخی سی‌وسه‌پل بررسی شده است. تابع هنکل نوع اول با استفاده از شتاب­نگاشت­های ذکرشده مقدار تفرق، میزان کرنش و تنش در اطراف تونل‌های دوقلو به‌عنوان یک پارامتر اضافه شونده به تحلیل المان محدودی حاضر اضافه شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که میانگین جا­به­جایی افقی سی‌وسه‌پل در مقایسه با عدم در نظر گرفتن اثر تفرق 8/28% افزایش داشته و میزان جابه‌جایی قائم سی‌وسه‌پل در مقایسه با عدم در نظر گرفتن اثر تفرق 11/30% افزایش یافته است. نتایج آزمون من- ویتنی آماری که با برنامه SPSS انجام‌شده نشان می­دهد که اختلاف آماری معنی­داری مابین عملکرد لرزه‌ای سی‌وسه‌پل با اثر تفرق تونل‌ها و بدون اثر تفرق تونل‌ها وجود ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Upgraded Dynamic Stress Concentration Factor for Twin Tunnels Dispersed by New Method FEM-Scattering Method

نویسندگان [English]

  • Mohammadali Nodefarahani 1
  • hamidreza vosoughifar 2
  • Behnam Parmas 3
  • Babak Afshinfar 1
1 PhD Student in Water Resource Engineering; Department of Civil Engineering, Islamic Azad University South Tehran Branch, Tehran, Iran
2 Assistant Professor; Faculty of Civil Engineering, Islamic Azad University South Tehran Branch, Tehran, Iran
3 PhD Student in Water Resource Engineering; Department of Civil Engineering, Islamic Azad University Tehran Science and Research Branch
چکیده [English]

Summary
Several newly constructed tunnels, which have been damaged by earthquake loading, have led to extensive research on the evaluation of earthquake effects on tunnels. Underground structures are increasingly being built and exploited in the context of urban expansion and development. Tunnels are one of the most important underground structures. Failure of several tunnels under earthquake loading, and especially damage to these tunnels, have been the reasons to investigate the effects of earthquake on the tunnels.
 
Introduction
Various activities, especially during earthquake, on the adjacent structures are of particular importance. This importance will be more in the vicinity of the historical building, due to their vast material and spiritual values. In this research, using the Henkel type I and three scale accelerometers related to the earthquakes in Northridge, Tabas and Kobe, and employing the expanded FESCAM program in MATLAB environment, the historical structures of thirty-three buildings have been studied.
 
Methodology and Approaches
In this research, nonlinear time histories analysis has been used to generalize Henkel's relationship and to calculate the exact difference. The input waves have been investigated by the researchers for use in the Henkel harmonic waves function. The Henkel function of the first type using the mentioned accelerations is used considering the amount of dissociation, the degree of strain and stress around the twin tunnels as an additive parameter to the limited element analysis of the present study.
 
Results and Conclusions
In this paper, the operation of differentiation is expanded with the use of mathematical relations. A case study of twin tunnels is Si-o-se-pol twin tunnels. The results of this study show that the mean displacement of horizontal thirty three bridges there in comparison with the failure to consider the effect of fractionation is increased by 28.8% and the displacement rate of the thirty three bridges compared to the failure includes the difference of 11 / 30%. Moreover, the displacement of underground structures during an earthquake is less than that of the ground structures. The results of the Mann-Whitney test with the SPSS software program have shown that there is no significant difference between the seismic performance of the thirty three bridges with the effect of tunneling dispersion and without the effect of tunneling dissociation (P-value≥0.05).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Scattering
  • twin tunnels
  • Dynamic
  • Time History
  • Monument