تحلیل لرزه ای رفتار تونل تحت زلزله های حوزه دور و نزدیک

تأسیسات زیرزمینی جزء لاینفک جامعه مدرن بوده و برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می گیرند، این تأسیسات شامل متروها و خطوط راه آهن، بزرگراه ها، انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب می-باشند. تأسیسات زیرزمینی ساخته شده در نواحی متأثر از فعالیت زلزله باید در برابر هر دو بارگذاری زلزله و استاتیکی مقاومت کنند. با مرور موارد تاریخی اثرات زلزله روی اینگونه سازه ها ملاحظه می شود که نرخ خرابی آنها نسبت به سازه های موجود در سطح زمین پایین تر است. در عین حال در زلزله هایی مانند زلزله سال 1995 کوبه ژاپن، 1995 چی چی تایوان و غیره سازه های زیرزمینی دچار خسارات عمده ای شده اند. از این رو بررسی پایداری سازه های زیرزمینی در معرض بارگذاری لرزه ای لازم می باشد. در این مطالعه از نرم افزار تفاضل محدود flac2d برای مدل سازی و تحلیل تونل های دایره ای با شعاع و عمق قرار گیری متفاوت استفاده شده است. این تونل ها تحت بارگذاری لرزه ای رکورد های حوزه دور و حوزه نزدیک قرارگرفتند. با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی در نرم افزار، ماکزیمم مقدار نیروی محوری، گشتاور خمشی، جابجایی افقی، کرنش افقی، تنش افقی، تنش قائم و تنش برشی در پوشش تونل مدور به دلیل اعمال بارگذاری دینامیکی لرزه ای تحت شرایط فصل مشترک بدون لغزش برای رکورد های حوزه دور و نزدیک بررسی شده است. مقایسه نتایج برای رکورد های حوزه دور و نزدیک نشان داد که در حالت کلی تنش های قائم و افقی ماکزیمم برای تونل ها با شعاع و عمق قرار گیری ثابت با یکدیگر برابر می باشد ولی ماکزیمم مقدار نیروی محوری، گشتاور خمشی و کرنش افقی در تونل ها با شعاع و عمق قرار گیری ثابت برای رکورد های زلزله حوزه نزدیک بیشتر از رکورد های زلزله حوزه دور می باشد. همچنین ماکزیمم مقدار جابجایی افقی در عمق مدل برای رکورد های زلزله حوزه نزدیک به مراتب بزرگتر از رکورد های زلزله حوزه دور می باشد.