بررسی اثر دیوار انتهایی ایستگاه های مترو در مقابل اعوجاج برشی خاک ناشی از زلزله

امروزه به دلیل نیاز روز افزون به ساز های زیر زمینی و با توجه به لرزه خیزی کشور ایران ، بررسی رفتار این سازه ها در برابر زلزله از اهمیت خاصی بر خوردار است. با توجه به اینکه در ایستگاه های مترو تراکم جمعیت زیاد است این سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشند با توجه به اهمیت موضوع در سال های اخیر،مطالعاتی در مورد خسارات ناشی از زلزله بر روی فضا های زیر زمینی صورت گرفته است و در این مورد اسنادو مدارک محدودی موجود می باشد.اوکاموتو ، دوک و لیدز ، استیونز ، داودینگ و روزن و ... همگی خسارات ناشی از زلزله را بر روی فضاهای زیرزمینی مختلف مورد بررسی قرار دادند. اکثر مطالعات بر روی سازه های زیر زمینی به موضوع تغییر شکل اعوجاجی تمر کز داشته تئوری hashashبرای تونل با طول نا محدود ، می باشد ولی در ایستگاه ها در محل دیوار انتهایی فرضیات طول نامحدود تونل بهم می خورد پس لازم می باشد به بررسی تئوری hashashبرای تونل با طول محدود در محل ایستگاه های مترو پرداخت و اعتبار آن را برای طرح بخش های انتهایی ایستگاه های مترو سنجیده شود. در این تحقیق سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی و با دیوار انتهایی انتخاب شد و حالت های مختلفی ازتحلیل در نظر گرفته شده، مدل های تحلیل به صورت زیر دسته بندی شد: 1. . مدل اول: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی خطی (hashash) 2. مدل دوم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی خطی 3. مدل سوم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی غیرخطی 4. مدل چهارم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی غیر خطی 5. مدل پنجم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی خطی 6. مدل ششم: : سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی خطی 7. مدل هفتم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی غیرخطی 8. مدل هشتم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی غیرخطی در نمونه های استاتیکی بار زلزله به صورت بار مثلثی خطی مدل شد و در تحلیل های دینامیکی نمونه ها تحت تاثیر طیف زلزله معینی قرار گرفت. تحلیل نمونه ها به وسیله نرم افزار اجزاء محدود abaqusانجام گرفت. تاثیر زلزله بر اساس مقایسه نیروها، تغییر شکل و تنش ها بین تحلیل های دینامیکی و استاتیکی صورت می گیرد. نمونه های مربوط به هر یک از این 8 حالت توسط نرم افزار مدل سازی و تحلیل شده، نتایج حاصله نشان می دهد که افزایش دیوار انتهایی به سازه ایستگاه مترو مقادیر تنش و تغییر شکل را تغییر داده و در مدل های بدون دیوار انتهایی مقادیر ابتدا و انتهای ایستگاه با هم برابر است. از طرفی روش کاربردی hashash در مدل کردن نیروی زلزله به صورت بار معادل مثلثی را نمی توان برای ایستگاه با طول محدود بکار برد و برای سازه های زیر زمینی که از اهمیت خاصی برخوردار هستند از تحلیل های دینامیکی خطی وغیر خطی استفاه شود__