بررسی پاسخ‌های‌ لرزه‌ای و خسارات ایجاد شده در تونل‌ها با در نظرگرفتن مولفه قایم زلزله

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

2 استادیار گروه مهندسی زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

تونل‌ها یکی از سازه‌های مهم عمرانی هستند که به عنوان یک شریان‌حیاتی مطرح می‌باشند. برخلاف تصور عمومی که اثر زلزله بر تونل‌ها و سازه‌های زیرزمینی را ناچیز می‌دانستند، موارد فراوانی در مطالعات محققین در سال‌های اخیر وجود دارد که اهمیت اثرات تخریبی زلزله را بر این نوع سازه‌ها نشان می‌دهد. به منظور بررسی دقیق‌تر خسارت وارده بر پوشش تونل لازم است رفتار غیرخطی مناسب در نظر گرفته شود، که این مورد کمتر در تحقیقات پژوهشگران دیده شده است. در این مقاله با بهره‌گیری از نرم‌افزار المان‌محدود ABAQUS6-11-1، در نظر گرفتن مدل‌ غیرخطی دراگرپراگر اصلاح شده  برای‌ خاک‌ و‌ مدل غیرخطی آسیب پلاستیسیته بتن برای پوشش تونل، اثر پارامترهای هندسه پوشش تونل، ارتفاع روباره و نوع خاک پیرامون تونل در تعیین ماکزیمم نیروی‌محوری، لنگرخمشی، نیروی‌برشی و تغییر مکان افقی نقطه تاج پوشش تونل تحت دو رکورد زلزله حوزه نزدیک گسل با درنظر گرفتن مولفه قایم آن‌ها بررسی شده است. با بررسی‌های انجام گرفته مشخص شد که در نظر گرفتن مولفه قایم زلزله بیشترین اثر را در تشدید پاسخ ماکزیمم نیروی محوری دارد. همچنین با بررسی‌های انجام شده در این مقاله هر چه ارتفاع‌ روباره خاک پیرامون تونل بیشتر، ابعاد هندسی‌پوشش بزرگ‌تر و خاک پیرامون تونل سخت‌تر باشد؛ مقادیر ماکزیمم نیروی‌ محوری، لنگرخمشی و نیروی‌ برشی افزایش و مقدار ماکزیمم تغییر شکل ‌افقی نقطه تاج تونل کاهش می‌یابد. همچنین مقایسه‌ای بین توزیع و مقدار خسارت ایجاد شده در پوشش تونل‌ها در حالات مذکور انجام شده است، که بحرانی‌ترین سناریوی آسیب، مربوط به تونلی با هندسه کوچک‌تر، خاک پیرامون‌ نرم‌تر و ارتفاع ‌روباره کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Seismic Responses and Damages of Tunnels Considering Vertical Component of Earthquake

نویسندگان [English]

  • Mohammad reza Momenzadeh 1
  • Mohammad Reza Mansoori 2
  • Armin Aziminejad 2
  • panam zarfam 2
1 M.Sc. in Earthquake Engineering; Department of Earthquake Engineering; Islamic Azad University-Science and Research Tehran Branch