ارزیابی نیروی زلزله در تونل در اعماق مختلف در خاک های سست

تاسیسات زیرزمینی جزء لاینفک جامعه مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می گیرد شامل متروها و خطوط راه آهن ، بزرگراهها ، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب ... با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله روی اینگونه سازه ها ملاحظه میشود که نرخ خرابی آنها نسبت به سازه های روزمینی پایین تر است . در عین حال در زلزله های اخیر مانند زلزله سال 1995 کوبه ژاپن ، زلزله های 1995 چی چی تایوان ، 1999 کوکائلی ترکیه ، سازه های زیر زمینی دچار خسارت عمده ای شدند . در این مطالعه ، راه حلهای تحلیلی فرم بسته برای نیروی محوری و ممان در پوشش تونل مدور به دلیل تغییر شکل تاشدگی تحریک لرزه ای تحت شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است . سپس تفاوت میان راه حلهای موجود در نیروی محوری و ممان برای شرایط فصل مشترک بدون لغزش بررسی شده است . مقایسه نتایج نشان داده است که روش wang نتایج بیشتری در ممان خمشی نسبت به سایر روشها نتیجه می دهد. همچنین راه حل penzien ، بطور قابل توجهی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش را دست پایین ارزیابی می کند . همچنین در برخی موارد نتایج حاصل از روش penzien بر خلاف نتایج حاصل از سایر روشها بوده است ، بنابراین توصیه میشود از روش penzien ، نباید جهت ارزیابی نیروی محوری در پوشش تونل برای شرایط بدون لغزش استفاده شود . دو روش برای ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونلها توضیح داده شده است . یک روش تجربی و روش دیگر ، روش اصلاح شده تغیر شکل کشیدگی مقطع عرضی (mcsrd) که یک روش شبه استاتیکی است. در ارزیابی ظرفیت لرزه ای تونلها با روش اصلاح شده تغییر شکل کشیدگی مقطع عرضی ، با تعیین حداکثر سرعت زمین (pgv) به جای مقایسه آن با مقادیر مجاز در شدت های مختلف زلزله ، بوسیله رابطه بین حداکثر سرعت زمین و حداکثر شتاب زمین (pga) ظرفیت لرزه ای تونل بوسیله پارامتر pga مورد ارزیابی قرار گرفته است و سپس به منظور تعیین تاثیر لرزه ای تونل در حفاری در اعماق مختلف بر نشست ساختمانهای شهری در سطح زمین و اثرات لرزه ای زلزله درآن به دو روش شبه استاتیکی ودینامیکی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است . به منظور بررسی این روشها با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی و لرزه زمین ساخت منطقه تهران ، قسمتی از پروژه خط 3 متروی تهران، ( خیابان ولیعصر ، حدفاصل خیابانهای طالقانی و زرتشت ) مورد مطالعه قرار گرفته است . و تفاوت میان نتایج روش تحلیل شبه استاتیکی و نتایج تحلیل دینامیکی ،باهمدیگر مقایسه شده است.درآنالیز دینامیکی به منظور دستیابی به یک شاخص صحیح -ارتعاش زلزله های نورثریج ، لوماپریتا – کوبه-چی چی و طبس به وقوع پیوسته در دنیا به حداکثر شتاب زلزله درمنطقه طرح،.5g=(pgaهمپایه و اثرآن مورد بررسی قرار گرفته است . در این تحقیق از زلزله chi-chi به وقوع پیوسته در کوهستانهای تایوان و از زلزله طبس در ایران استفاده شده است. با توجه به نتایج تحلیل استاتیکی مبنی بر به وجود آمدن حداکثر تنش خمشی و نیروی محوری در بیشترین عمق احداث تونل، در این بخش نتیجه اعمال زلزله طبس وچی چی تایوان در لحظه پیک زلزله،با لحاظ نمودن اندرکنش بین خاک و سازه تونل پس از انجام عملیات تزریق پشت سگمنت¬ها (rinter =1)،به بررسی الگوی نشست نقاط تعریف شده در کف تونل، تاج آن و سایر نقاط دیگر سطحی دراعماق مختلف پس از وقوع زلزله پرداخته شده است ونسبت آنها مورد بررسی قرار گر فته است.