بررسی عددی تأثیر ژئوفوم به‌عنوان مصالح خاک‌ریز در تونل‌های کند و پوش بر نیروهای داخلی سازه تونل در حین زلزله

صدری شادابی, مسعود رابطی مقدم, منصور پرویزی, مهدی زمانی لنجانی

چکیده


با توجه به کاربرد روزافزون تونل‌های جعبه‌ای شکل در شبکه‌های حمل‌ونقل بین‌شهری و درون‌شهری که اصولاً به‌صورت تونل‌های کند و پوش اجرا می‌شوند، نیاز به بررسی تأثیر مخاطرات طبیعی مانند زلزله بر این سازه‌های ژئوتکنیکی و روش‌های کاهش بار لرزه‌ای این نوع سازه‌ها بیش‌ازپیش احساس می‌شود. امروزه استفاده از مصالح سبک‌وزن مانند ژئوفوم در مهندسی عمران جایگاه ویژه‌ای یافته و بسیاری از چالش‌های علم مهندسی را برطرف کرده است. در پژوهش حاضر، نقش مصالح ژئوفوم به عنوان خاک‌ریز برای تونل‌های کند و پوش بر نیروهای داخلی سازه تونل در حین زلزله مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از مطالعات عددی با استفاده از نرم‌افزار اختلاف محدود FLAC 2D استفاده شده است. پس از بررسی‌های انجام شده مشاهده شد که ژئوفوم به عنوان خاک‌ریز در سطح بالای تونل توانسته به‌خوبی نیروهای داخلی در حالت استاتیکی، لرزه‌ای و کل سازه تونل را تا چندین برابر نسبت به حالت خاک‌ریز خاکی کاهش دهد. این تأثیر برای دیواره و سقف تونل دیده شد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر چنین نتیجه شد که خاک‌ریز ژئوفومی جایگزین مناسبی برای خاک‌ریزهای خاکی از منظر بهسازی لرزه‌ای در تونل‌های کند و پوش می‌باشد.


موضوع


تونل کند و پوش، نیروهای داخلی، مصالح خاک‌ریز، ژئوفوم، پاسخ لرزه‌ای

مراجع


Owen, G.N. and Scholl, R.E. (1981) Earthquake Engineering of Large Underground Structures. Report no. FHWA/RD-80/195, Federal Highway Administration and National Science Foundation, 279.

Salemi, A., Salemi, A. and Salehi, A.F. (2009) Analysis and design of lining of a cut and cover tunnel with rectangular section. (Case study: Line 1 Tabriz subway). 8th Tunnel Conference, Tarbiat Modaress University (in Persian).

Maugeri, M. and Soccodato, C. (2014) Earthquake Geotechnial Engineering Design. Chapter: 11. Publisher: Springer International Publishing, Editors: 279-340.

Park, D., Lee, T.H. and Kim, J.M. (2015) Damage states of cut-and-cover tunnels under seismic excitation. 6th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering.

Lee, T.H., Park, D., Nguyen, D.D. and Park, J.S. (2015) Damage Analysis of Cut-and-Cover Tunnel Structures Under Seismic Loading. Springer Science+Business Media Dordrecht.

Zarnani, S. and Bathurst, R.J. (2010) Numerical parametric study of geofoam seismic buffers with different. Constitutive models. 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil.

Wang, D. (2011) Seismic Isolation Effect of a Tunnel Covered with Expanded Polystrene Geofoam. Advanced Materials Research Vols. 1943-1946.

Kiryu, S., Yoshitaka, M. and Hitoshi, M. (2012) Seismic response of a cut-and-cover tunnel isolated by polymer material. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2043-2057.

Baziar, M.H., Rabeti Moghadam, M., Kim, D.S. and Choo, Y.W. (2014) Effect of underground tunnel on the ground surface acceleration. Tunnelling and Underground Space Technology, 44, 10–22.

Baziar, M.H., Rabeti Moghadam, M., Dong-Soo, K. and Choo, Y.W. (2015) Effect of Underground Structure on PGA at Ground Surface Considering Linear and Nonlinear Behavior for the Soil. JCME, 34(1), 119-137 (in Persian).

BASF (1997( Styropor Technical Information CD-ROM. Ludwigshafen, Germany.

Zarnani, S. and Bathurst, R.J. (2009) Numerical modeling of EPS seismic buffer shaking table tests. Geotextiles and Geomembranes, 26(5), 371-383.

Athanasopoulos, G.A., Pelekis, P.C. and Xenaki, V.C. (1999) Dynamic properties of EPS geofoam an experimental investigation. Geosynthetics International, 6(3), 171–94.

Athanasopoulos, G.A., Nikolopoulou, C.P., Xenaki, V.C. and Stathopoulou, V.D. (2007) Reducing the seismic earth pressure on retaining walls by EPS geofoam buffers– numerical parametric study. In: CD, Proceedings of 2007 Geosynthetics Conference, Washington, D.C., USA, 15.

Ossa, A. and Romo, M.P. (2011) Dynamic characterization of EPS geofoam. Geotext Geomembrane, 29(1), 40-50.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


تماس با ما حامیان مجله تمامی حقوق این سایت متعلق به فصلنامه علوم و مهندسی زلزله است