فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی اعوجاج محلی در حفره‌های مستطیلی و شبه مستطیلی زیرزمینی تحت اثر تغییر زاویه مواجهه با میدان موج برشی

نوع مقاله : Articles

نویسندگان
حسین جهانخواه 1
امیرحسین پریز 2
مرتضی بسطامی 3
1 پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، ایران،
2 پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، ایران
3 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، ایران
چکیده
با مرور موارد تاریخی مشاهده می‌گردد که درصد خرابی سازه‌های زیرزمینی در اثر زلزله نسبت به سازه‌های روسطحی پایین‌تر می‌باشد. لیکن در زلزله‌هایی نظیر زلزله‌ی سال 1995 کوبه در ژاپن، زلزله‌ی 1999 چی- ‌چی تایوان و زلزله‌ی 1999 قوجاایلی ترکیه، سازه‌های زیرزمینی دچار خسارت عمده‌ای شدند. در بحث سازه‌های زیرزمینی تغییر شکل تحمیلی از سوی دیواره‌های حفره به سازه‌ی درون آن، در اثر انتشار میدان موج، از اهمیت زیادی برخوردار است. نکته قابل تأمل آن است که تغییر شکل دیواره‌های حفره، پیش از احداث سازه، با تغییر شکل‌های میدان آزاد خاک متفاوت است. این نکته، علی‌رغم اهمیت، کمتر در ادبیات فنی مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله تغییر شکل اعوجاجی کلی و اعوجاج محلی حفره‌های مستطیلی شکل مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل‌های عددی در این تحقیق به روش اجزاء محدود با بهره‌گیری از نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. نتایج برای زوایای مختلف انتشار میدان موج لرزه‌ای برشی و ابعاد مختلف حفره بحث گردیده و نشان داده شده است که گزاره‌های موجود در ادبیات فنی با محدودیت‌هایی روبه‌رو است.
کلیدواژه‌ها
آنالیز لرزه‌ای
سازه‌های زیرزمینی
حفره‌های مستطیلی شکل
تغییر شکل اعوجاجی
کرنش برشی
  1. Okabe, S. (1926) General theory of earth pressure. Journal of the Japanese Society of Civil Engineers, 12(1), 311-329.‏
  2. Kuesel, T.R. (1969) Earthquake design criteria for subways. Journal of the Structural Division, ASCE, ST6, 1213-1231.
  3. St. John, C.M. and Zahrah, T.F. (1987) Aseismic design of underground structures. Tunneling Underground Space Technol, 2(2), 165-197.
  4. Wang, J.N. (1993) Seismic Design of Tunnels: A Simple State-of-the-Art Design Approach. Parsons Brinckerhoff, Monograph No. 7, New York.
  5. Penzien, J. (2000) Seismically induced racking of tunnel linings. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 29(5), 683-691.
  6. Pelli, E., Yiouta-Mitra, P., and Sofianos, A.I. (2006) Seismic behaviour of square lined underground structures.‏ Tunnelling and Underground Space Technology, 21(3-4), 441.
  7. Nishioka, T., Unjoh, S. (2003) A simplified evaluation method for the seismic performance of underground common utility boxes. Proceedings 2003 Pacific Conference on Earthquake Engineering, Auckland.
  8. Gingery, J. (2007) A simplified method for estimating shear strains for ovaling and racking analysis of tunnels. Proceedings of the 4th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, Thessaloniki, Greece, 25-28.‏
  9. Wood, J.H. (2004) Earthquake Design Procedures for Rectangular Underground Structures. Earthquake Commission Research Foundation, EQC No 01/470.
  10. Wood, J.H. (2007) Earthquake design of rectangular underground structures. Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 40(1), 1-6.
  11. 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.
  12. Hashash, Y.M.A., Karina, K., Koutsoftas, D., and O’Riordan, N. (2010). Seismic design considerations for underground box structures. Earth Retention Conference, 3, 620-637.‏
  13. Pitilakis, Kyriazis (2011) Seismic Design and Risk Assessment of Underground Long Structures [Report]. MONICO Workshop-Structural Monitoring and Assessment of Underground Transportation Facilities, Athens, Greece.
  14. 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.
  15. 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.
  16. Panji, M., Kamalian, M., Asgari Marnani, J., and Jafari, M.K. (2014) Antiplane seismic response from semi-sine shaped valley above embedded Truncated Circular Cavity: a half-plane time-domain BEM. IJCE, 12(2), 193-206.
  17. Fuentes, R. (2015) Internal forces of underground structures from observed displacements. Tunnelling and Underground Space Technology, 49, 50-66.‏

  • تاریخ دریافت 25 اسفند 1394
  • تاریخ بازنگری 23 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش 06 دی 1399