ارزیابی اثرات حفر تونل بر پاسخ لرزه‌ای سطح زمین با استفاده از روش تفاضل محدود

Authors

  • محمد آزادی گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین ایران
Abstract:

با افزایش روز‌افزون جمعیت شهری و ایجاد مشکلات ترافیکی، لزوم استفاده از فضاهای زیرزمینی در بخش حمل‌ونقل اجتناب‌ناپذیر است. تحقیقات اخیر نشان داده‌است که پاسخ لرزه‌ای سطح زمین بر روی تونل‌ها، می‌تواند از حرکت میدان آزاد در طول زلزله متفاوت باشد و الگوی انتشار امواج لرزه‌ای را تغییر دهد و باعث تغییر در پاسخ زمین و پی ساختمآن‌ها شود. با این حال تا کنون این تاثیرات در آیین‌نامه‌های لرزه‌ای برای طراحی سازه‌های سطحی لحاظ نشده‌است. در این تحقیق به روش تفاضل محدود با استفاده از نرم‌افزار FLAC 2D به بررسی اثرات حفر تونل بر روی تقویت امواج زلزله در سطح زمین پرداخته شده‌است. با مدل‌سازی‌های عددی صورت گرفته، تاثیر سرعت موج برشی خاک تحت امواج هارمونیک با فرکانس و دامنه‌های متفاوت در دو حالت با حضور تونل و میدان آزاد بررسی شده‌است. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که سختی خاک و پوشش تونل و هم‌چنین محتوای فرکانسی امواج، تاثیر بسزایی در پاسخ زمین می‌گذارد و می‌تواند حداکثر شتاب سطح زمین را در شرایط امواج هارمونیک تا حدود 3/1 و با اعمال شتاب‌نگاشت زلزله بم تا 7/1 برابر افزایش دهد. اثر حضور تونل تا فاصله 15 برابر شعاع آن بوده است و در فواصل بیشتر بی‌تاثیر می‌شود. ضرایب بدست آمده برای بزرگنمایی پاسخ زمین می‌تواند در پهنه‌بندی لرزه‌ای مناطق شهری و برای طراحی لرزه‌ای سازه‌های سطحی در محدوده تحت تاثیر تونل، مورد استفاده قرار گیرد

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

ارزیابی پایداری تونل انتقال آب ارومیه با مدل‌سازی عددی سه بعدی با استفاده از روش های اجزاء و تفاضل محدود

تونل انتقال آب گلاس (کانی سیب) به‌منظور هدایت آب مازاد رودخانه­ی گلاس به حوضه آبریز دریاچه ارومیه و دشت نقده و تأمین آب زراعی بخش عمده­ای از این اراضی است. در مسیر تونل قسمت آبرفت با طول تقریبی 1800 متر وجود دارد که به لحاظ ژئوتکنیکی دارای شرایط خاصی است. مدل‌سازی این تونل به روش­های NATM و مکانیزه با استفاده از نرم‌افزارهای FLAC3D وPLAXIS 3D TUNNEL  انجام و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. نتایج به‌...

full text

مدل‌سازی نرخ نفوذ دستگاه تمام مقطع مکانیزه حفر تونل به روش سطح پاسخ

یکی از مسائل حیاتی در تخمین هزینه‌های ساخت و زمان اجرای پروژه‌های تونلی، پیش‌بینی عملکرد ماشین‌های حفاری مکانیزه تمام مقطع تونل (Tunnel Boring machine, TBM) است. عملکرد TBM بشدت وابسته به میزان نرخ نفوذ دستگاه است. هدف از پژوهش حاضر، بسط مدلی برای تخمین نرخ نفوذ TBM توسط رویکرد سطح پاسخ می باشد. تونل شماره سه کوینز واقع در نیویورک به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و مدل پیشنهادی با داده‌های آن م...

full text

بررسی کارایی مدل‌های رفتاری متداول خاک در پیش‌بینی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل در خاک‌های درشت‌ دانه به روش اجزای محدود

با توجه به رشد روز افزون جمعیت و نیاز به ساخت زیربناهایی برای حمل و نقل سریع و آسان، ساخت تونل‌ اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. حفر تونل‌های شهری با عبور از زیر ساختمان‌های متعدد و به علت ترخیص تنش و ایجاد تغییر‌شکل‌های الاستیک و پلاستیک باعث ایجاد نشست‌هایی در سطح زمین می‌شود. این نشست‌ها در صورتی که کنترل شده نباشد به سازه‌های سطحی آسیب و خسارات جبران ناپذیری وارد خواهند کرد. در نتیجه پیش‌بینی ص...

full text

مطالعه‌ی نحوه‌ی تعیین و تأثیر فشار جبهه‌کار ماشین‌های حفر تونل بر تغییر شکل‌های سطح زمین

قبل از حفر یک سازه‌ی زیرزمینی اطلاعات مناسبی برای تعیین روش اجرا و سیستم نگه‌داری در دست است، اما معمولاً این اطلاعات کافی نیست و احتمال وقوع خرابی‌های پیش‌بینی نشده وجود دارد. خرابی‌های ایجاد شده علاوه بر اختلال در عملکرد سیستم‌های بهره‌برداری ممکن است موجب بروز خسارت‌های جبران‌ناپذیر مالی و جانی به تأسیسات، مناطق مسکونی و غیره شود. ازاین‌رو بازرسی بخش‌های مختلف آنها، خصوصاً کنترل وضعیت تنش‌ها و...

full text

مطالعه‌ی نحوه‌ی تعیین و تأثیر فشار جبهه‌کار ماشین‌های حفر تونل بر تغییر شکل‌های سطح زمین

قبل از حفر یک سازه‌ی زیرزمینی اطلاعات مناسبی برای تعیین روش اجرا و سیستم نگه‌داری در دست است، اما معمولاً این اطلاعات کافی نیست و احتمال وقوع خرابی‌های پیش‌بینی نشده وجود دارد. خرابی‌های ایجاد شده علاوه بر اختلال در عملکرد سیستم‌های بهره‌برداری ممکن است موجب بروز خسارت‌های جبران‌ناپذیر مالی و جانی به تأسیسات، مناطق مسکونی و غیره شود. ازاین‌رو بازرسی بخش‌های مختلف آنها، خصوصاً کنترل وضعیت تنش‌ها و...

full text

بررسی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل¬های مترو با استفاده از EPB TBM به روش های عددی و آماری

حفاری‌های کم عمق از جمله تونل‌ها می‌توانند باعث حرکت زمین شوند که این حرکت‌ها به‌صورت نشست در سطح زمین نمایان می‌شوند. تونل‌‌ها ممکن است در مناطق شهری با تراکم جمعیت زیاد ساخته شوند، بنابراین نشست ایجاد شده بر ساختمان‌‌ها و تأسیسات قرار گرفته در بالای تونل تاثیرگذار است. به‌همین دلیل تخمین میزان نشست ناشی از حفر این تونل‌ها ضروری است.  عوامل مختلفی از قبیل عمق، فشار سینه‌کار و فشار تزریق بر میز...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 51  issue 1

pages  99- 108

publication date 2019-04-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023