تاثیر پارامترهای هندسی سازه های زیرزمینی بر تحلیل دینامیکی بارگذاری زلزله به روش عددی

در این مقاله تاثیر پارامترهای هندسی طراحی سازه های زیرزمینی (قطر سازه، شکل سازه و عمق حفر سازه) در شبیه سازی بارگذاری دینامیکی زلزله با استفاده از نرم افزار تفاضل محدودFlac2D مورد بررسی قرار گرفته شده است. بدین منظور اطلاعات خام شتابنگاشت های زلزله های طبس، السنترو و ناغان که دارای سه سطح مختلف شتاب می باشند، به عنوان زلزله های مبنا مورد استفاده قرار گرفته شده است. با اعمال داده های شتابنگاشتی به صورت بار زلزله و ثبت تغییرات در دامنه رکوردهای شتاب و سرعت و جابجایی ناشی از تغییرات پارامترهای مورد نظر در مدل های ایجاد شده، نمودارهای طیفی از چگونگی تاثیر تغییرات هر یک از این پارامترها در فرایند تحلیل دینامیکی به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که در میان پارامترهای بررسی شده، قطر سازه بیشترین تاثیر را در پایداری دینامیکی سازه های زیرزمینی نشان می دهد. شکل سازه تنها در صورتیکه مقطع تونل دارای گوشه های نوک تیز باشد بر آنالیز دینامیکی موثر است، به طوریکه در مقطع دایره ای کمترین مقادیر برای دامنه های رکوردهای شتاب، سرعت و جابجایی در اطراف تونل در مدلسازی هر سه زلزله به دست آمد. با افزایش عمق حفر سازه زیرزمینی کاهش در دامنه رکوردهای شتاب، سرعت و جابجایی به وضوح قابل مشاهد است. دلیل این امر این است که هر چه فضای حفاری به سطح زمین نزدیک تر باشد به دلیل اثر بازگشت موج زلزله از سطح زمین، دامنه ثبت شده برای رکوردهای مورد نظر بیشتر خواهد بود. اما با افزایش عمق حفاری به دلیل وجود میرایی در محیط، اثر بازگشت موج کاهش یافته و دامنه رکوردهای مورد نظر در اعماق بیشتر میرا می گردد

کلیدواژه ها:

مدلسازی عددی ، تحلیل دینامیکی ، آنالیز حساسیت ، مدلسازی زلزله ، نرم افزار Flac2D