اثر تغییرات عمق در تحلیل لرزه ای تونلها

در کلان شهرها نیاز روزافزون برای استفاده از امکانات حمل و نقل همگانی همانند مترو بسیار منطقی به نظر می رسد. با توجه به پندار قدیمی سازه های زیرزمینی در هنگام زلزله دارای ایمنی هستند ولی در سال های اخیر بر اثر زلزله های به وقوع پیوسته خطوط مترو در نواحی مختلف، جهان بخصوص در کشور ژاپن دچار خرابی های شدیدی شده اند بنابراین طراحی لرزه ای این سازه ها هم مانند طراحی استاتیکی آن ها ضروری به نظر می رسد. با توجه به این که کشور ایران بر روی کمربند لرزه خیزی قرار دارد هر چند سال یک زمین لرزه مهم در کشور اتفاق می افتد. بنابراین منطقی به نظر می رسد که طراحی لرزه ای سازه های عمومی و همگانی در کشور همانند طراحی استاتیکی مورد توجه قرار بگیرد. با توجه به شواهد تاریخی و زمین شناسی چون در چند سال اخیر در شهر تهران زمین لرزه ای اتفاق نیفتاده است بنابراین در صورت وقوع با توجه به اینکه انرژی در مدت این چند سال در سنگ ها ذخیره شده اند زمین لرزه ای با بزرگای زیادی اتفاق خواهد افتاد. سازه های مدفون بسته به شکل هندسی، عمق دفن و پارامترهای مختلف ژئوتکنیکی و لرزه ای رفتار متفاوتی از خود در هنگام وقوع زلزله نشان می دهند. یکی از انواع سازه های مدفون تونل های زیرزمینی بتنی با مقطع دایروی هستند که کاربردهای بسیار زیادی در زمین حمل و نقل و انتقال آب داشته و اغلب توسط ماشین های حفر تونل (TBM) ایجاد می گردند. در این تحقیق به مطالعه تحلیل دینامیکی مسیر بین ایستگاه ۷ تا ۰۷ متروی خط هفت، تهران با بررسی اعماق مختلف تونل در عمق های ۷ و ۲۱ و ۲۷ و ۳۳ می پردازیم. این تحلیل با ایجاد یک مدل عددی بر پایه تئوری اجزاء محدود و به کمک نرم افزار Plaxis-۲D صورت می گیرد و زمین لرزه ای که مبنای طراحی قرار گرفته، است زمین لرزه طبس می باشد. با توجه به نتایج، نیروی محوری، گشتاور خمشی، نشست و تغییر شکل های ایجاد شده در هر چهار عمق مورد بررسی قرار می گیرد. در این مطالعه برای صحت سنجی روش های عددی تونلی که در عمق ۷ متر حفر شده است، از راه حل های تحلیلی فرم بسته برای بررسی نیروی محوری و گشتاور خمشی در پوشش تونل مدور استفاده شده است و نتایج به دست آمده مورد ارزیابی و پایداری تونل ها بررسی می گردد.

کلیدواژه ها:

تونل ، اثر عمق ، تحلیل لرزه ای