بررسی رفتار لرزه‌ای تونل مترو دایروی در ماسه خشک توسط آزمایش‌های میز لرزه

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

یک سری آزمایش‌های میز لرزه g1 برای بررسی پاسخ مدل تونل متروی تبریز که یک تونل دایروی مدفون در ماسه خشک می‌باشد، تحت بارگذاری نامنظم با دامنه کم و امواج هارمونیک با دامنه بالا انجام شد. اثرات پارامترهای مختلف شامل شتاب ماکزیمم زمین و محتوای فرکانسی حرکات ورودی روی رفتار تونل بررسی شد. آزمایش‌ها در دو شتاب ماکزیمم زلزله g0.35 و g0.50 و فرکانس‌های 1، 3، 5 و 8 هرتز انجام شدند. نتایج آزمایش‌ها برحسب نیروهای دینامیکی پوشش تونل و شتاب نقاط مختلف مدل ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد رفتار دینامیکی تونل‌های دایروی می‌تواند به دو مرحله تقسیم‌بندی شود: مرحله ناپایدار در طی چندین سیکل اول و مرحله سیکل‌های پایدار که در طی آن نیروها در پوشش تونل حول مقدار میانگین نوسان می‌کند. به‌علاوه، اندازه‌گیری‌های آزمایش‌های میز لرزه نشان می‌دهد با افزایش فرکانس بارگذاری برای شتاب A=0.35g، لنگر ماکزیمم ایجاد شده در پوشش تونل ثابت مانده یا اندکی کاهش می‌یابد اما برای A=0.50g، لنگر ماکزیمم به‌شدت کاهش می‌یابد. شتاب افقی ثبت شده در چندین تراز نشان می‌دهد که تقویت سطحی به‌وسیله حفره تونل انجام می‌گیرد که به‌عنوان مانع در جهت گسترش امواج برشی به سمت بالا عمل می‌کند.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Hashash, Y.M.A., Hook, J.J., Schmidt, B., and Yao, J.I-C. (2001) Seismic design and analysis of underground structures. Journal of Tunneling and Underground Space Technology, 16, 247-293.
  2. Onoue, A., Kazama, H., Hotta, H., Kimura, T., and Takemura, J. (1994) Behaviour of stacked-drift-type tunnels. Proceedings of the International Conference Centrifuge 94, Defense Technical Information Center, Singapore, Malaysia, 1, 687-692.
  3. Yamada, T., Nagatani, H., Igarashi, H., and Takahashi, A. (2002) Centrifuge Model Tests on Circular and Rectangular Tunnels Subjected to Large Earthquake-Induced Deformation. Proceedings of the 3rd Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, Toulouse, France, 1, 673-678.
  4. Cilingir, U. and Madabhushi, S.P.G. (2011a) Effect of Depth on the Seismic Response of Circular Tunnels. Canadian Geotechnical Journal, 48(1), 117-127.
  5. Cilingir, U. and Madabhushi, S. P. G. (2011b) A model study on the effects of input motion on the seismic behavior of tunnels. Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31, 452-462.
  6. Yang, D., Naesgaard, E., Byrne, P.M., Adalier, K., and Abdoun, T. (2004) Numerical model verification and calibration of George Massey tunnel using centrifuge models. Canadian Geotechnical Journal, 41, 921-942.
  7. Cao, J. and Huang, M.S. (2010) Centrifuge Tests on the Seismic Behavior of a Tunnel, Proceedings of the 7th International Conference on Physical Modelling in Geotechnics. 7th ICPMG, Zurich, Switzerland, 1, 537-542.
  8. Lanzano, G., Bilotta, E., Russo, G., Silvestri, F., and Madabhushi, S.P.G. (2012) Centrifuge modelling of seismic loading on tunnels in sand. Geotechnical Testing Journal, 35(6), 854-869.
  9. Luzhen, J., Jun, Ch., Jie, L. (2010) Seismic response of underground utility tunnels: shaking table testing and FEM analysis. Earthquake Engineering & Engineering Vibration, 9(4), 555-567.
  10. Tsinidis, G., Pitilakis, K., Heron, Ch., Madabhushi, G. (2013) Experimental and numerical investigation of the seismic behavior of rectangular tunnels in soft soils. 4th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering, Kos Island, Greece.
  11. Baziar, M.H., Ghalandarzadeh, A., and Rabeti Moghadam, M. (2015) Tehran subway tunnel effect on the seismic response of the ground surface with linear soil behavior: an experimental and numerical study. Journal of Science and Earthquake Engineering, 2(3), 15-36 (in Persian).
  12. Katebi, H., Rezaei, A.H., Hajialilue-Bonab, M., Tarifard, A. (2015) Assessment the influence of ground stratification, tunnel and surface buildings specifications on shield tunnel lining loads (by FEM). Journal of Tunnelling and Underground Space Technology, 49, 67-78.
  13. Iai, S. (1989) Similitude for shaking table tests on soil-structure-fluid model in 1g gravitational field.
  14. Soils Foundations, 29(1), 105-118.
  15. Guglielmetti, V., Grasso, P., Mahtab, A., Xu, S. (2007) Mechanized Tunneling in Urban Areas: Design Methodology and Construction Control. Taylor & Francis Group, London, UK.
  16. Koyama, Y. (2003) Present status and technology of shield tunneling method in Japan. Journal of Tunneling and Underground Space Technology, 18, 145-159.
  17. Kramer, S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA.
  18. ACI (2015) Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, ACI 318M-14. American Concrete Institute (ACI) Committee 318.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 اسفند 1395
  • تاریخ بازنگری: 19 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار