اثر تغییر زاویه‌ی جبهه میدان موج برشی بر کرنش های دیواره‌ی سازه های زیرزمینی مستطیلی شکل

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران

چکیده

رفتار لرزه‌ای سازه‌های زیرزمینی به‌صورت استاندارد در سه مرحله‌ی متوالی محاسبه‌ی حرکت میدان آزاد، محاسبه‌ی تغییر شکل‌ها در دیواره‌ی ناحیه‌ی حفاری شده و محاسبه‌ی اندرکنش دیواره‌های ناحیه حفاری شده با سازه‌ی درون آن بررسی می‌گردد. در این میان در هر سه مرحله‌ی فوق نقاط مبهمی در ادبیات فنی وجود دارد. از جمله این ابهامات، زاویه‌ی مواجهه‌ی سازه با میدان موج می‌باشد. در روند متداول تحلیل و طراحی سازه‌های زیرزمینی، میدان موج عموماً برشی در نظر گرفته شده و زاویه‌ی مواجهه‌ی میدان موج با سازه برابر صفر لحاظ می‌گردد. فرض زاویه‌ی مواجهه‌ی صفر در مناطق دارای توپوگرافی رو سطحی و زیرسطحی می‌تواند تقریب زیادی وارد محاسبات نماید. در این مقاله اثرات تغییر در زاویه‌ی مواجهه‌ی سازه با میدان موج برشی بر کرنش‌های ایجاد شده در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. آنالیز لرزه‌ای به روش اجزاء محدود دو بعدی استاتیکی و برای حالت مشخصی از نسبت سختی خاک به سازه به‌وسیله‌ی نرم­افزار آباکوس انجام پذیرفته است. همچنین سازه‌ها در دو بخش سازه‌های به شکل مستطیل کامل و سازه‌های شبه مستطیلی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج حاکی از آن است که فرض زاویه‌ی مواجهه‌ی صفر در تحلیل‌های لرزه‌ای می‌تواند منجر به محاسبات غیر محافظه‌کارانه‌ی چشمگیری در روند طراحی لرزه‌ای شود.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Kuesel, T.R. (1969) Earthquake design criteria for subways. Journal of the Structural Division, ASCE, ST6, 1213-1231.
  2. Hendron, A.J. and Fernandez, G. (1983) ‘Dynamic and static design considerations for underground chambers’. In: Seismic Design of Embankments and Caverns, Howard, T.R. (Ed.), 157-197, New York.
  3. Merritt, J.L., Monsees, J.E., and Hendron, A.J., Jr. (1985) Seismic design of underground structures. Rapid Excavation Tunneling Conference, 1, 104-131.
  4. St. John, C.M. and Zahrah, T.F. (1987) Aseismic design of underground structures. Tunneling Underground Space Technology, 2(2), 165-197.
  5. Wang, J.N. (1993) Seismic Design of Tunnels: A Simple State-of-the-Art Design Approach. Parsons Brinckerhoff, Monograph No. 7, New York.
  6. Nishiyama, S., Kawama, I., Muroya, K., Haya, H., and Nishimura, A. (2000) Experimental study of seismic behavior of box type tunnel constructed by open cutting method. Proceedings 12th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland.
  7. Penzien, J. and Wu, C.L. (1998) Stresses in linings of bored tunnels. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 27(3), 283-300.
  8. Penzien, J. (2000) Seismically induced racking of tunnel linings. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 29(5), 683-691.
  9. Hashash, Y.M., Hook, J.J., Schmidt, B., John, I., and Yao, C. (2001) Seismic design and analysis of underground structures. Tunnelling and Under-ground Space Technology, 16(4), 247-293.
  10. Wood, J.H. (2004) Earthquake design procedures for rectangular underground structures. Earthquake Commission Research Foundation, EQC No 01/470.
  11. Wood, J.H. (2007) Earthquake design of rectangular underground structures. Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 40(1), 1-6.
  12. Hashash, Y.M., Park, D., John, I., and Yao, C. (2005) Ovaling deformations of circular tunnels under seismic loading, an update on seismic design and analysis of underground structures. Tunnelling and Underground Space Technology, 20(5), 435-441.
  13. Huo, H., Bobet, A., Fernandez, G., and Ramirez, J. (2006) Analytical solution for deep rectangular structures subjected to far-field shear stresses. Tunnelling and Underground Space Technology, 21(6), 613-625.
  14. Ozcebe, Ali Guney (2009) A Comparative Assessment of Available Methods for Seismic Performance Evaluation of Buried Structures. Master Thesis, Middle East Technical University.
  15. Debiasi, E., Gajo, A., and Zonta, D. (2013) On the seismic response of shallow-buried rectangular structures. Tunnelling and Underground Space Technology, 38, 99-113.
  16. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2013) Transient analysis of wave propagations problems by half-plane BEM. Geophysical Journal International, 194, 1849-1865.
  17. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2014) Analyzing seismic convex topographies by a half-plane time-domain BEM. Geophysical Journal International, 197(1), 591-607.
  18. Fuentes, R. (2015) Internal forces of underground structures from observed displacements. Tunnelling and Underground Space Technology, 49, 50-66.
  19. Jahankhah, H., Pariz, A.H., and Bastami, M. (2016) An investigation on seismically induced local distortions to underground rectangular 2d cavities: the case of shear wave field of motion with different incident angles. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 3(1), 41-53‏ (in Persian).

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 تیر 1395
  • تاریخ بازنگری: 01 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار