توسعه طیف های تغییر مکان طرح لرزه ای تونلهای مترو شهری با مقطع دایروی در خاک آبرفتی با لحاظ اندرکنش خاک و سازه تونل

سازه های مدفون نظیر تونل ها، بسته به شکل هندسی، عمق دفن و پارامترهای مختلف ژیوتکنیکی و لرزه ای، رفتار متفاوتی هنگام وقوع زلزله از خود نشان می دهند. تونل های با مقطع دایروی امروزه کاربرد زیادی در زمینه حمل و نقل دارند. یکی از بارزترین کاربردهای آن، متروهای شهری است که با استفاده از ماشین های حفاری تونل ایجاد می گردد. بررسی رفتار این گونه سازه ها در برابر زلزله در زمان بهره برداری امری است که بایستی حتما در هنگام طراحی مدنظر قرار گیرد. سازه تونل به تغییر مکان زمین بیش از سایر پارامترهای لرزه ای حساس بوده و از سویی اثر مولفه قایم زلزله ها بر سازه تونل، در حوزه دور کمتر می باشد. لذا تغییرمکان قایم تونل نسبت به تغییر مکان افقی از اهمیت کمتری برخوردار است. در مطالعه حاضر، تغییراتی در عمق جایگذاری، قطر و ضخامت پوشش تونل و مشخصات خاک انجام شده و در این راستا فرکانس ارتعاشی توده خاک و تونل محاسبه شده است. در ادامه، بیشینه مولفه افقی تغییرمکان تاج تونل تحت یازده رکورد زلزله مهم و مشهور محاسبه گردید. هم چنین ارایه رابطه ای بین بیشینه مولفه افقی تغییر مکان تاج تونل و فرکانس توده خاک و تونل منجر به تولید طیف بازتاب تغییر مکان شده است. با استفاده از نرم افزارهای المان محدود Plaxis 2D و Ansys، مطالعه ای روی تونل متروی شهری با مولفه های افقی رکوردهای زلزله های مشابه با خاک آبرفتی محل احداث، انجام گرفت. نتایج نشان دهنده آن است که منحنی پوش بر طیف تغییر مکان افقی تاج تونل در بازه پریود مورد بررسی، به صورت تابعی غیرخطی تغییر می یابد. هم چنین اثر تغییر عمق جایگذاری و ضخامت پوشش و قطر تونل بر کاهش تغییرمکان افقی بیشینه تاج تونل بررسی گردید.