ارزیابی تحلیلی تاثیر عوامل مختلف بر نیروهای وارد بر پوشش تونل مدور تحت بارگذاری لرزه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته‌ی کارشناسی‌ارشد مهندسی عمران؛ گرایش زلزله؛ دانشکده‌ی مهندسی عمران؛ دانشگاه سمنان

2 استادیار؛ دانشکده‌ی مهندسی عمران؛ دانشگاه سمنان

3 استاد؛ دانشکده‌ی مهندسی عمران؛ دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

تاسیسات زیرزمینی جز لاینفک جامعه‌ی مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی شامل متروها، خطوط راه‌آهن، بزرگراه‌ها، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله بر روی این‌گونه سازه‌ها، ملاحظه می‌شود نرخ خرابی آن‌ها نسبت به سازه‌های سطحی پایین‌تر است. در عین حال در زلزله‌های اخیر مانند زلزله‌ی سال 1995 کوبه‌ی ژاپن، زلزله‌های 1995 چی‌چی تایوان و زلزله‌های 1999 کوکائلی ترکیه، سازه‌های زیرزمینی دچار خسارت عمده‌ای شده‌اند. در این مطالعه، راه‌ حل‌های تحلیلی برای نیروی محوری و ممان در پوشش تونل مدور به علت تغییر شکل تاشدگی تحت بارگذاری لرزه‌ای بررسی و اختلاف در میان راه‌ حل‌های موجود در نیروی محوری و ممان برای شرایط فصل مشترک بدون لغزش مورد ارزیابی قرار گرفته است. در تحلیل‌های انجام شده تاثیر پارامترهای مختلف مانند مدول کشسانی، نسبت پواسون و ضخامت پوشش، سرعت موج برشی خاک، نسبت پواسون خاک و شعاع تونل بر نیروی محوری و ممان پوشش تونل بررسی شده است. با توجه به تحلیل‌ها توصیه می‌شود روش پنزین (Penzien) برای ارزیابی نیروی محوری در پوشش برای شرایط بدون لغزش بکار برده نشود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analytical Evaluation of the Impact of Various Parameters on the Forces Acting on a Circular Tunnel Lining under Seismic Loads

نویسندگان [English]

  • Razi Babagoli 1
  • Reza Vahdani 2
  • Gholam Reza Ghodrati Amiri 3
1 M.Sc. in Earthquake Engineering; Department of Civil Engineering; University of Semnan
2 Assistant Professor; Department of Civil Engineering; University of Semnan
3 Professor; Department of Civil Engineering; Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

In this research, an analytical solution for evaluation of axial force and bending moment in circular tunnel lining due to seismic ovaling deformation has been obtained and the difference in the solution methods for obtaining the axial force and bending moment in non-slip interface condition has been evaluated. The influence of various parameters on axial forces and bending moment have also been studied. In addition, variations of these parameters on flexibility and racking ratio have been determined. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seismic Loading
  • Wave propagation
  • Ovaling deformation
  • Flexibility ratio
  • Lining axial force
  • Lining bending moment