اثرات همبستگی مولفه های لرزه ای حوزه نزدیک در تونل های دایروی شهری با پوشش بتنی غیرمسلح

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی زلزله-دانشکده مهندسی عمران- دانشگاه سمنان- سمنان- ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 استاد، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

4 دانشجوی دکترای مهندسی زلزله-دانشکده مهندسی عمران- دانشگاه سمنان- سمنان ایران

چکیده

ارزیابی دقیق لرزه‌ای سازه های زیرزمینی نظیر تونل ها به دلیل رفتار پیچیده دینامیکی خاک و اندرکنش خاک و سازه نیازمند به تحلیل های دینامیکی می‌باشد. استفاده از آنالیز دینامیکی در شبیه سازی پاسخ لرزه‌ای واقعی سازه، تنها با وجود تاریخچه زمانی شتاب مناسب (سازگار با شرایط خاک محلی سایت) امکان پذیر است. منظور نمودن مولفه قائم زلزله در سایت، یکی از عوامل مهم جهت رسیدن به پاسخهای واقعی سازه می‌باشد (نظیر زلزله های نزدیک گسل). در این مقاله با بهره گیری از نرم افزار المان محدودABAQUS سیستم خاک و تونل با استفاده از آنالیز تاریخچه زمانی خطی تحت چهار رکورد زلزله حوزه نزدیک گسل با در نظر گرفتن نسبتهای مختلف مولفه های افقی و قائم در دوازده ترکیب بارگذاری برای هر رکورد مدلسازی شده است و تاثیر همبستگی مولفه های لرزه‌ای تحت ترکیب بارهای مختلف بر شتاب، تنش و کرنش، نیروی محوری، لنگر خمشی و نیروی برشی حداکثر در پوشش تونل بررسی شده است. با بررسی های انجام گرفته مشخص شد که افزایش نسبت مولفه قائم به افقی تاثیر بسیار کمی بر روی حداکثر شتاب افقی وارد بر پوشش تونل دارد. با مقایسه نیروهای محوری، لنگر خمشی و نیروی برشی مشخص شد که افزایش نسبت مولفه های قائم به افقی زلزله، بیشترین اثر را در افزایش پاسخ نیروی محوری دارد. همچنین با مقایسه بین حداکثر تنش و کرنش تحت دوازده ترکیب بارگذاری برای رکوردهای انتخابی، مقدار کرنش حداکثر در پوشش تونل کمتر از مقدار مجاز کرنش بتن و در جهت اطمینان بوده و در بعضی از حالتهای بارگذاری، مقدار تنش موجود در پوشش تونل بیشتر از تنش مجاز بتن و در خلاف جهت اطمینان بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Correlation effects of seismic components near field in urban circular tunnels with unreinforced concrete liners

نویسندگان [English]

  • Reza Vahdani 1
  • Mohsen Gerami 2
  • Gholamreza Ghodrati Amiri 3
  • seyed amin razavian amrei 4
1 Department of Earthquake Engineering, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan , IRAN.
2 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
3 Professor, Department of Civil Engineering, Iran University of Science & Technology, Tehran, Iran
4 Phd student, Department of Civil engineering, Semnan University, Semnan, , Iran
چکیده [English]

Exact seismic evaluation of underground structures such as tunnels requires dynamic analysis, due to the complex dynamic behavior of soil and the interaction of soil and structure. Dynamic analysis in order to simulate the actual seismic response of a structure is possible only with the appropriate acceleration time history (compatible with the local site soil conditions). Considering the vertical component of the earthquake on the site is one of the important factors for achieving the real responses of the structure (such as near fault earthquakes). In this paper, using ABAQUS finite element software, the soil and tunnel system was modeled using linear time histories analysis under four near field recordings of the earthquake, taking into account the various proportions of horizontal and vertical components in the twelve loading combinations, and the correlation effect Seismic components have been investigated by combining different loads on acceleration, stress and strain, axial force, bending moment and shear force maximum in tunnel lining. The studies showed that increasing the vertical to horizontal ratio has a very small effect on the maximum horizontal acceleration on the tunnel Liner. By examining the axial forces, bending moment and shear force, increasing the ratio of vertical components to horizontal has the greatest effect on the axial force response. Also, by comparing the maximum stress and strain under the twelve loading combinations for the selected records, the maximum strain in the tunnel liner is less than the allowable strain rate for the concrete and in the case of loading, the stress in the tunnel liner is greater than the permitted stress Concrete and in the opposite direction are confident.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Correlations of Seismic Components
  • Near fault field
  • circular tunnel
  • unreinforced concrete liners
  • Seismic response

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 20 مهر 1397
  • تاریخ دریافت: 14 خرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 29 شهریور 1397
  • تاریخ پذیرش: 20 مهر 1397