تحلیل لرزه‌ای شفت آسانسور ایستگاه مترو با روش شبه استاتیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته‌ی دوره‌ی کارشناسی ارشد؛ دانشکده‌ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 استادیار؛ دانشکده‌ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

طراحان مترو برای تخمین بار زلزله در سازه‌های زیرزمینی از روابط مربوط به سازه‌های روزمینی نظیر دیوار حائل و پل استفاده می‌کنند ;که با توجه به رفتار متفاوت سازه‌های روزمینی و زیزمینی در برابر زلزله این کار به نوعی محافظه کارانه محسوب می‌شود. بنابراین در این پژوهش ، 9 نمونه شفت آسانسور در نرم‌افزار ABAQUS به صورت سه بعدی مدلسازی و با استفاده از روش شبه استاتیکی مربوط به تحلیل عددی سازه های زیرزمینی تحلیل شد. سپس کارایی روابط محافظه‌کارانه مربوط به سازه‌های رو‌زمینی، با مدلسازی ،بارگذاری و تحلیل نمونه‌ها در نرم افزار SAP2000 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که رفتار شفت آسانسور ایستگاه مترو در هنگام زلزله به مانند یک جسم صلب می‌باشد و همچنین مقایسه‌ی‌ نتایج مربوط به مدلسازی و تحلیل شفت آسانسور در نرم افزار SAP2000 نشان داد که که رابطه‌ی وود به عنوان رابطه‌ا‌ی مناسب می‌تواند با متوسط خطای حدود %2 لنگرهای خمشی و نیروهای محوری به وجودآمده در شفت آسانسور ایستگاه مترو را پیش‌بینی کند. بنابراین استفاده از این رابطه برای تخمین مقدار بار زلزله در شفت آسانسور ایستگاه مترو قابل توصیه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abate, G., Corsico, S., & Massimino, M. R. (2016). FEM modelling of the seismic behavior of a tunnel-soil-aboveground building system: a case history in Catania (Italy). Procedia Engineering, 158, 380-385.
An, J., Tao, L., Jiang, L., & Yan, H. (2021). A shaking table-based experimental study of seismic response of shield-enlarge-dig type's underground subway station in liquefiable ground. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 147, 106621.
Anderson, D. G. (2008). Seismic analysis and design of retaining walls, buried structures, slopes, and embankments (Vol. 611): Transportation Research Board.
Chen, Z., Chen, W., & Fan, H. (2015). Seismic earth pressure on a multi-story underground structure. Paper presented at the The 6th International Conference on Computational Methods (ICCM2015).
Chen, Z., & Jia, P. (2019). Three-dimensional analysis of effects of ground loss on static and seismic response of shafts. Tunnelling and underground space technology, 92, 103067.
Chen, Z., & Zhang, B. (2018). Seismic responses of the large-scale deep shaft in Shanghai soft soils. Paper presented at the GeoShanghai International Conference.
code360. (2006). Instructions for improving the vibrations of existing buildings 360 publication., code360.
Dowding, C. H., & Rozan, A. (1978). Damage to rock tunnels from earthquake shaking. Journal of the Geotechnical Engineering Division, 104(2), 175-191.
Duran, F., Kiyono, J., Tsunei, T., & Maruo, Y. (2012). Seismic response analysis of a shield tunnel connected to a vertical shaft. Paper presented at the Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering.
Eslamishahrbabak, T. (2012). Investigating the effect of depth, shape and proximity of foundations on the reaction coefficient of the bed , Mater's Thesis,Khaje nasir toosi university.
Farshidi, A. (2023). Seismic analysis of side structure shafts of subway stations, Mater's Thesis. Shahrood university of technology.
FEMA356. (2000). commentary for the seismic rehabilitation of buildings (FEMA356). Washington, DC: Federal Emergency Management Agency.
Golshani, A., & Rezaeibadashiani, M. (2020). A numerical study on parameters affecting seismic behavior of cut and cover tunnel. Geotechnical and Geological Engineering, 38(2), 2039-2060.
Hashash, Y. M., Hook, J. J., Schmidt, B., John, I., & Yao, C. (2001). Seismic design and analysis of underground structures. Tunnelling and underground space technology, 16(4), 247-293.
Keykhosropour, L., & Lemnitzer, A. (2022). Seismic response behavior of deep flexible underground structures in sand-insights from an experimental–numerical investigation. Bulletin of Earthquake Engineering, 20(10), 5205-5231.
Liang, J., Xu, A., Ba, Z., Chen, R., Zhang, W., & Liu, M. (2021). Shaking table test and numerical simulation on ultra-large diameter shield tunnel passing through soft-hard stratum. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 147, 106790.
Owen, G. N., & Scholl, R. E. (1981). Earthquake engineering of large underground structures.
Rule308. (2017). Guide to the design of retaining walls, rule 308.
Tsinidis, G., de Silva, F., Anastasopoulos, I., Bilotta, E., Bobet, A., Hashash, Y. M., . . . Madabhushi, G. (2020). Seismic behaviour of tunnels: From experiments to analysis. Tunnelling and underground space technology.
Tsinidis, G., Pitilakis, K., Heron, C., & Madabhushi, G. (2013). Experimental and numerical investigation of the seismic behavior of rectangular tunnels in soft soils. COMPDYN.
Tsinidis, G., Rovithis, E., Pitilakis, K., & Chazelas, J. L .(2016). Seismic response of box-type tunnels in soft soil: experimental and numerical investigation. Tunnelling and underground space technology, 59, 199-214.
Wang, J., Guo, T., & Du, Z. (2022). Experimental and numerical study on the influence of dynamic structure-soil-structure interaction on the responses of two adjacent idealized structural systems. Journal of Building Engineering, 52, 104454.
Wang, J., & Munfakh, G. (2001). Seismic design of tunnels (Vol. 57): WIT Press.
Yue, F., Liu, B., Zhu, B., Jiang, X., Chen, L., & Liao, K. (2021). Shaking table test and numerical simulation on seismic performance of prefabricated corrugated steel utility tunnels on liquefiable ground. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 141, 106527.
Zafari, P. (2012). Investigating the effect of the end wall of subway stations against the shear deformation of the soil caused by the earthquake, Master's thesis, Kharazmi university.
Zhang, B., & Chen, Z. (2019). Effects of nominal flexibility ratio and shaft dimensionless parameters on the seismic response characteristics of deep shafts. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 120, 257-261.
Zhang, J., Yuan, Y., Bao, Z., Yu, H., & Bilotta, E. (2020). Shaking table tests on shaft-tunnel junction under longitudinal excitations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 132, 106055.
Zhang, J., Yuan, Y., Bilotta, E., & Yu, H. (2020). Analytical solutions for seismic responses of shaft-tunnel junction under longitudinal excitations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering.
Zhang, J., Yuan, Y., Bilotta, E., Zhang, B., & Yu, H. (2019). Analytical solution for dynamic responses of the vertical shaft in a shaft-tunnel junction under transverse loads. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 126, 105779.