حل تحلیلی و عددی پوشش تونل ها در اثر بارهای لرزه ای و بررسی پارامترهای تاثیر گذار بر آن (مطالعه موردی تونل متروی بانکوک)

سازه های زیرزميني از جمله تونلها، المان های مهمي در شبکه های حمل و نقل و سرویس هستند كه به دليل محصورشدگي در زمين و تحمل تنش های برجای بزرگ رفتار لرزهای متفاوتي با سازههای سطحي از خود نشان مي دهند. به همين دليل در طراحي آنها نه تنها بارهای استاتيکي بلکه بارهای دیناميکي نيز باید مد نظر قرار گيرند. نگرش كلي اینست كه بارهای لرزه ای اثرات كمي بر روی سازه های زیرزميني دارند اما خرابي برخي از آنها در زلزله های اخير، توجه مهندسين را به تحليل دقيقتر آنها معطوف كرده است . در این مقاله مروری اجمالي بر روی حلهای تحليلي ارائه شده برای تونلهای دایروی در مقابل بارهای استاتيکي و لرزه ای انجام شده است، سپس برای یکي از مقاطع مشخص تونل شهری بانکوک، این حل ها را استفاده كرده و مورد ارزیابي قرار مي دهيم. مساله مورد نظر به صورت عددی و برای شتاب های افقي و قائم مختلف، نيز حل مي شود و با مقایسه با حل های تحليلي نتایج بدست مي آید. مطابق با نتایج بدست آمده با افزایش ضریب شتاب افقي زلزله، نيروی محوری و لنگر خمشي پوشش تونل افزایش مي یابند به نحویکه اگر تنش ناشي از این نيروها از تنش مجاز بيشتر شود باعث گسيختگي پوشش مي شود. عمق قرارگيری تونل دارای درجه اهميت بعدی است و با افزایش عمق، نيروی ایجاد شده در پوشش با نسبت مستقيم افزایش مي یابد. دو پارامتر موثر دیگر در نيروهای ایجاد شده در پوشش ضریب شتاب قائم و نسبت تنش های برجا مي باشند. شتاب قائم زمين تاثير كمي بر روی تنش ها دارد، اما در مورد ضریب فشار جانبي دیده شد كه هر چه این ضریب از محدوده عدد یک دورتر باشد، تنش ایجاد شده در پوشش افزایش مي یابد.

كلمات كليدی:

حل های تحليلی، حل عددی، ضریب شتاب افقی زلزله

نویسندگان :

شبنم ولی اسکویی (دانشجوی كارشناسی ارشد ژئوتکنيك، دانشگاه زنجان)

علی لکی روحانی (استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه زنجان)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)